C語(yǔ)言 數(shù)組與指針(一)

數(shù)組與指針（一）

指針是 C 的精華，如果未能很好地掌握指針，那 C 也基本等于沒(méi)學(xué)。

先附上兩句話(huà)：
第一句話(huà)：指針就是存放地址的變量。（就是這么簡(jiǎn)單。）
第二句話(huà)：指針是指針，數(shù)組是數(shù)組。（只是它們經(jīng)常穿著相似的衣服來(lái)逗你玩罷了。）

輕松一下：（見(jiàn)識(shí)一下數(shù)組和指針的把戲）
1、引用一維數(shù)組某個(gè)值的方式：（先定義指針p=a）

• a[2]
• *(a+2)
• (&a[1])[1]
• *(p+2)
• p[2]

2、引用二維數(shù)組某個(gè)值的方式：

例：int a[4][5];

• ⑴ a[i][j]
• ⑵ *(a[i]+j)
• ⑶ *(*(a+i)+j)
• ⑷ (*(a+i))[j]
• ⑸ *(&a[0][0]+i*5+j)

若定義：int * p[4], m ;
for(m=0; m<4;m++) p[m] = a[m] ;

• ⑹ p[i][j]
• ⑺ *(p[i]+j)
• ⑻ *(*(p+i)+j)
• ⑼ (*(p+i))[j] //請(qǐng)與⑴-⑷對(duì)比

若定義 int (*q)[5]; q=a ;

• ⑽ q[i][j]
• ⑾ *(q[i]+j)
• ⑿ *(*(q+i)+j)
• ⒀ (*(q+i))[j] //請(qǐng)與⑴-⑷ ⑹-⑼對(duì)比

進(jìn)入正題：

數(shù)組：

數(shù)組是指具有相同類(lèi)型的數(shù)據(jù)組成的序列，是有序集合。（教科書(shū)上的定義）
（即：數(shù)組就是內(nèi)存中一段連續(xù)的存儲(chǔ)空間。那么我們?cè)趺词褂盟?？用?shù)組名。也就是我們用數(shù)組名可以在內(nèi)存中找到對(duì)應(yīng)的數(shù)組空間，即數(shù)組名對(duì)應(yīng)著地址。
那么數(shù)組中有這么多元素，對(duì)應(yīng)的是哪個(gè)元素的地址呢？對(duì)應(yīng)著首元素的地址。 所以，我們可以通過(guò)數(shù)組的首元素地址來(lái)找到數(shù)組）

故：數(shù)組名是一個(gè)地址（首元素地址），即是一個(gè)指針常量。（不是指針變量）
只有在兩種場(chǎng)合下，數(shù)組名并不用指針常量來(lái)表示：

1. sizeof(數(shù)組名) ; sizeof返回整個(gè)數(shù)組的長(zhǎng)度，而不是指向數(shù)組的指針長(zhǎng)度。
2. &數(shù)組名 ; 產(chǎn)生的是一個(gè)指向整個(gè)數(shù)組的指針，而不是一個(gè)指向某個(gè)指針常量的指針。

&a[0] 與 &a 的區(qū)別：
兩者的值相同，但意義不同。
&a[0]是指數(shù)組首元素的地址。&a是整個(gè)數(shù)組的地址。
（問(wèn)題來(lái)了，整個(gè)數(shù)組跨越幾個(gè)存儲(chǔ)單位，怎么表示這幾個(gè)存儲(chǔ)單位組成的整體呢？如果你是編譯器，你會(huì)怎么做？呃，取其第一個(gè)存儲(chǔ)單位的值來(lái)代表會(huì)比較好點(diǎn)。沒(méi)錯(cuò)，編譯器是這么做的。 所以?xún)烧叩闹迪嗤?

a+1 與 &a+1 的區(qū)別：
數(shù)組名a除了在上述兩種情況下，均用&a[0]來(lái)代替。（實(shí)際上編譯器也是這么做的）
a+1即等同于&a[0]+1。

注意：指針（地址）與常數(shù)相加減，不是簡(jiǎn)單地算術(shù)運(yùn)算，而是以當(dāng)前指針指向的對(duì)象的存儲(chǔ)長(zhǎng)度為單位來(lái)計(jì)算的。
即：指向的地址+常數(shù)*(指向的對(duì)象的存儲(chǔ)長(zhǎng)度)

&a[0]為數(shù)組首元素的地址，故&a[0]+1 越過(guò)一個(gè)數(shù)組元素長(zhǎng)度的位置。即：&a[0]+1*sizeof(a[0])
&a為整個(gè)數(shù)組的地址，(只是用首元素地址來(lái)表示，其實(shí)際代表的意義是整個(gè)數(shù)組)
故&a+1 越過(guò)整個(gè)數(shù)組長(zhǎng)度的位置，到達(dá)數(shù)組a后面第一個(gè)位置。 即：&a+1*sizeof(a)

指針

定義與解引用

int *p = NULL; 與 *p = NULL ;
指針的定義與解引用都用到 ，這是讓人暈的一個(gè)地方。
（不妨這樣理解：在定義時(shí)，星號(hào)只是表示這是一個(gè)指針，int 表示這是一個(gè)int型的指針，把int * 放在一起看，表示這是一個(gè)整型指針類(lèi)型。如果我是 C 的設(shè)計(jì)者，那么用$符號(hào)來(lái)定義指針類(lèi)型 會(huì)不會(huì)讓大家少些迷惑）

向指針變量賦值，右值必須是一個(gè)地址。例：int p = &i ;
這樣，編譯器在變量表里查詢(xún)變量 i 對(duì)應(yīng)的地址，然后用地址值把 &i 替換掉。 那么我們能不能直接把地址值寫(xiě)出來(lái)作為右值呢？當(dāng)然。指針不就是存儲(chǔ)地址的變量嘛，直接把數(shù)字型的地址值賦給它有什么問(wèn)題。（前提是這個(gè)地址值必須是程序可訪問(wèn)的）
例：
int p = (int )0x12ff7c ;
p = 0x100 ;
這里的 0x12ff7c 可看做某個(gè)變量的地址。需要注意的是：將地址 0x12ff7c 賦值給指針變量 p 的時(shí)候必須強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。（我們要保證賦值號(hào)兩邊的數(shù)據(jù)類(lèi)型一致）

地址的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換

例：double p ;假設(shè)p的值為 0x100000
求下列表達(dá)式的值：
p + 0x1 =
(unsigned long)p + 0x1 =
(unsigned int )p + 0x1 = ___

注意：
一個(gè)指針與一個(gè)整數(shù)相加減。這個(gè)整數(shù)的單位不是字節(jié)，而是指針?biāo)赶虻脑氐膶?shí)際存儲(chǔ)大小。
所以 p + 0x1，p 指向的是一個(gè) double 型變量，故值應(yīng)為：0x100000+0x1*8=0x100008

(unsigned long)p則意為：將表示地址值的 p 強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成無(wú)符號(hào)的長(zhǎng)整型。（即：告訴編譯器，以前變量p里存儲(chǔ)的是內(nèi)存中的某個(gè)地址，現(xiàn)在變量p里存儲(chǔ)的是一個(gè)長(zhǎng)整型。即讓編譯器看待變量 p 的眼光改變一下，以后p是一個(gè)整型變量了，不是指針了，不要把它里面的值當(dāng)做某個(gè)變量的地址了，不能根據(jù)這個(gè)地址去找某變量了。）
任何數(shù)值一旦被強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，其類(lèi)型就變了。即編譯器解釋其值代表的含義就變了。
故：(unsignedlong)p + 0x1 是一個(gè)長(zhǎng)整型值加一個(gè)整型值，結(jié)果為：0x100001

(unsigned int *)p則意為：將一個(gè)表示double型變量的地址值的指針，轉(zhuǎn)換成一個(gè)表示unsigned int型變量地址的指針。
故(unsigned int*)p + 0x1 值為：0x100000+sizeof(unsignedint)*0x1 等于 0x100004
【強(qiáng)制轉(zhuǎn)換指針類(lèi)型的目的是為了：改變指針的步長(zhǎng)（偏移的單位長(zhǎng)度）】

注意：
兩個(gè)指針直接相加是不允許的。(你要真想把兩個(gè)地址值相加，把它們先都強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為int型即可)
兩個(gè)指針直接相減在語(yǔ)法上是允許的。(但必須相對(duì)于同一個(gè)數(shù)組，結(jié)果是兩指針指向位置相隔的元素個(gè)數(shù))

指針表達(dá)式

注意：*與++優(yōu)先級(jí)相同，且它們的結(jié)合性都是從右向左的。
例：char ch ;char *cp=&ch ;
指針表達(dá)式：
*`++cp`* 先運(yùn)算++cp，再解引用\。
當(dāng)其為右值時(shí)，是ch下一個(gè)存儲(chǔ)單元的值（是一個(gè)垃圾值）
當(dāng)其為左值時(shí)，是ch的下一個(gè)存儲(chǔ)單元

*`(cp)++`*當(dāng)其為右值時(shí)，表達(dá)式的值等于ch的值，（但它使ch值自增1）
當(dāng)其為左值時(shí)，非法。
【注意：++,--的表達(dá)式（及大部分的表達(dá)式，數(shù)組的后綴表達(dá)式除外）的值都只是一種映像（暫存于寄存器），不在內(nèi)存區(qū)中，故無(wú)法得到它們的地址，它們也無(wú)法做左值】★故：(\cp)++表達(dá)式的值雖與ch相同，但它只是ch值的一份拷貝，不是真正的ch

*`++cp++`**
當(dāng)其為右值時(shí)：表達(dá)式的值等于ch+1，這個(gè)值只是一個(gè)映像(寄存器中)。(但這個(gè)表達(dá)式實(shí)際做了一些工作：使cp指向ch的下一個(gè)單元，使ch中的值增1)
當(dāng)其為左值時(shí)，非法。

【++,--,與 * 組合的指針表達(dá)式只是把幾個(gè)工作融合在一個(gè)表達(dá)式中完成，使代碼簡(jiǎn)潔，但可讀性差】
例：對(duì)于 *cp++ ; 我們可以把它分解為： *cp 之后再 cp++
對(duì)于 *++cp ; 我們可以把它分解為：++cp 之后再*cp