【【BiliIT】深入理解C語(yǔ)言指針-2「轉載」】https://toutiao.com/group/6743948938002301452/?app=explore_article×tamp=1570216716&req_id=201910050318350100140470141A94B6C2&group_id=6743948938002301452&tt_from=copy_link&utm_source=copy_link&utm_medium=toutiao_ios&utm_campaign=client_share
三、指針與數組
3.1、指向數組的指針
如以下語(yǔ)句：
· int nums[10], *p;
上面語(yǔ)句定義了一個(gè)數組 nums，在定義時(shí)分配了 10 個(gè)連續的int 內存空間。而一個(gè)數組的首地址即為數組名nums，或者第一個(gè)元素的首地址也是數組的首地址。那么有兩種方式讓指針變量 p 指向數組 nums：
· //數組名即為數組的首地址
· p = nums;
· //數組第一個(gè)元素的地址也是數組的首地址
· p = &nums[0];
上面兩句是等價(jià)的。
如下幾個(gè)操作，用指針操作數組：
*p = 1，此操作為賦值操作，即將指針指向的存儲空間賦值為 1。此時(shí) p 指向數組 nums 的第一個(gè)元素，則此操作將 nums 第一個(gè)元素賦值為 0，即 nums[0] = 1。
p 1，此操作為指針加整數操作，即向前移動(dòng)一個(gè)單元。此時(shí) p 1 指向 nums[0]的下一個(gè)元素，即 nums[1]。通過(guò)p 整數可以移動(dòng)到想要操作的元素（此整數可以為負數）。
如上面，p（p 0）指向 nums[0]、p 1 指向 nums[1]、、、類(lèi)推可得，p i 指向 nums[i]，由此可以準確操作指定位置的元素。
在 p 整數的操作要考慮邊界的問(wèn)題，如一個(gè)數組長(cháng)度為 2，p 3 的意義對于數組操作來(lái)說(shuō)沒(méi)有意義。
下面寫(xiě)一段代碼，用指針訪(fǎng)問(wèn)數組的元素：
· //定義一個(gè)整形數組，并初始化
· int nums[5] = {4, 5, 3, 2, 7};
· //定義一個(gè)指針變量 p，將數組 nums 的首地址賦值給 p，也可以用&p = nums[0]賦值
· int *p = nums, i; //i 作為循環(huán)變量
· //p 指向數組第一個(gè)元素（數組首地址），我們可以直接用間接尋址符，獲取第一個(gè)元素的內容
· printf('nums[0] = %d\n', *p); //輸出結果為 nums[0] = 4
· //我們可以通過(guò)“p 整數”來(lái)移動(dòng)指針，要先移動(dòng)地址，所以 p 1 要擴起來(lái)
· printf('nums[1] = %d\n', *(p 1)); //輸出結果為 nums[1] = 5
· //由上面推導出*(p i) = nums[i]，所以我們可以通過(guò) for 循環(huán)變量元素
· for(i = 0; i < 5; i ){
· printf('nums[%d] = %d', i, *(p i));
· }
注：數組名不等價(jià)于指針變量，指針變量可以進(jìn)行 p 和&操作，而這些操作對于數組名是非法的。數組名在編譯時(shí)是確定的，在程序運行期間算一個(gè)常量。
3.2、字符指針與字符數組
在 C 語(yǔ)言中本身沒(méi)有提供字符串數據類(lèi)型，但是可以通過(guò)字符數組和字符指針的方式存儲字符串。
（1）字符數組方式
這個(gè)在前面應該學(xué)習過(guò)，這里就不贅述了。
· char word[] = 'zack';
· printf('%s', word)；
（2）字符指針?lè )绞?/p>
指針?lè )绞讲僮髯址蛿到M操作字符串類(lèi)似，可以把定義的指針看做是字符數組的數組名。在內存中存儲大致如下，這里為了方便換了個(gè)字符串：
· //除了定義一個(gè)字符數組外，還可以直接定義一個(gè)字符指針存儲字符串
· char *sentence = 'Do not go gentle into that good night!';
· //此時(shí)可以做字符串的操作
· //輸出
· printf('%s', sentence);
· //通過(guò)下標取字符
· printf('%c', sentence[0]);
· //獲取字符串長(cháng)度，其中 strlen 是 string.h 庫中的方法
· printf('%d', strlen(sentence));
注：字符指針?lè )绞絽^別于字符數組方式，字符數組不能通過(guò)數組名自增操作，但是字符指針是指針，可以自增操作。自增自減少會(huì )實(shí)現什么效果大家可以自己嘗試運行一下
下面做個(gè)小練習，利用字符指針將字符數組 sentence 中的內容復制到字符數組 word 中：
· //定義字符數組 sentence 和 word，給 sentence 賦初值
· char sentence[] = 'Do not go gentle into that good night!', word[100];
· //定義字符指針，指向 word
· char *ch = word;
· int i;
· //循環(huán)賦值
· for(i = 0; sentence[i] != '\0'; i ){
· *(ch i) = sentence[i];
· }
· //在當 i 等于 sentence 的長(cháng)度（sentence 的長(cháng)度不包含'\0'）時(shí)，
· //i 繼續自增，此時(shí)判斷 sentence[0] != '\0'不符合，跳出循環(huán)，則 i 比 sentence 長(cháng)度大 1
· *(ch i) = '\0';
· //輸出字符串，因為 ch 指向 word，所以輸出結果是一樣的
· printf('ch = %s, word = %s', ch, word);
注：指針變量必須初始化一個(gè)有效值才能使用
3.3、多級指針及指針數組
（1）多級指針
指針變量作為一個(gè)變量也有自己的存儲地址，而指向指針變量的存儲地址就被稱(chēng)為指針的指針，即二級指針。依次疊加，就形成了多級指針。我們先看看二級指針，它們關(guān)系如下：
其中 p 為一級指針，pp 為二級指針。二級指針定義形式如下：
· 數據類(lèi)型 **二級指針名;
和指針變量的定義類(lèi)似，由于*是右結合的，所以*pp 相當于*(*p)。在本次定義中，二級指針的變量名為 pp，而不是**p。多級指針的定義就是定義時(shí)使用多個(gè)“*”號。下面用一個(gè)小程序給大家舉例：
· //定義普通變量和指針變量
· int *pi, i = 10;
· //定義二級指針變量
· int **ppi;
· //給指針變量賦初值
· pi = &i;
· //給二級指針變量賦初值
· ppi = π
· //我們可以直接用二級指針做普通指針的操作
· //獲取 i 的內容
· printf('i = %d', **ppi);
· //獲取 i 的地址
· printf('i 的地址為%d', *ppi);
注：在初始化二級指針 ppi 時(shí)，不能直接 ppi = &&i，因為&i 獲取的是一個(gè)具體的數值，而具體數字是沒(méi)有指針的。
（2）指針數組
指針變量和普通變量一樣，也能組成數組，指針數組的具體定義如下：
· 數據類(lèi)型 *數組名[指針數組長(cháng)度];
下面舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子熟悉指針數組：
· //定義一個(gè)數組
· int nums[5] = {2, 3, 4, 5, 2}, i;
· //定義一個(gè)指針數組
· int *p[5];
· //定義一個(gè)二級指針
· int **pp;
· //循環(huán)給指針數組賦值
· for(i = 0; i < 5; i ){
· p[i] = &nums[i];
· }
· //將指針數組的首地址賦值給 pp，數組 p 的數組名作為 p 的首地址，也作為 p 中第一個(gè)元素的地址。
· //數組存放的內容為普通變量，則數組名為變量的指針；數組存放的內容為指針，則數組名為指針的指針。
· pp = p;
· //利用二級指針 pp 輸出數組元素
· for(i = 0; i < 5; i ){
· //pp == &p[0] == &&nums[0]，nums[0] == *p[0] == **pp
· printf('%d', **pp);
·
· //指針變量 整數的操作，即移動(dòng)指針至下一個(gè)單元
· pp ;
· }
3.4、指針與多維數組
講多維數組是個(gè)麻煩的事，因為多維數組和二維數組沒(méi)有本質(zhì)的區別，但是復雜度倒是高了許多。這里我主要還是用二維數組來(lái)舉例，但是還是會(huì )給大家分析多維數組和指針的關(guān)系。
（1）多維數組的地址
先用一個(gè)簡(jiǎn)單的數組來(lái)舉例：
· int nums[2][2] = {
· {1, 2},
· {2, 3}
· };
我們可以從兩個(gè)維度來(lái)分析：
先是第一個(gè)維度，將數組當成一種數據類(lèi)型 x，那么二維數組就可以當成一個(gè)元素為 x 的一維數組。
如上面的例子，將數組看成數據類(lèi)型 x，那么 nums 就有兩個(gè)元素。nums[0]和 nums[1]。
我們取 nums[0]分析。將 nums[0]看做一個(gè)整體，作為一個(gè)名稱(chēng)可以用 x1 替換。則 x1[0]就是 nums[0][0]，其值為 1。
我們知道數組名即為數組首地址，上面的二維數組有兩個(gè)維度。首先我們把按照上面 1 來(lái)理解，那么 nums 就是一個(gè)數組，則nums 就作為這個(gè)數組的首地址。第二個(gè)維度還是取 nums[0]，我們把 nums[0]作為一個(gè)名稱(chēng)，其中有兩個(gè)元素。我們可以嘗試以下語(yǔ)句：
· printf('%d', nums[0]);
此語(yǔ)句的輸出結果為一個(gè)指針，在實(shí)驗過(guò)后，發(fā)現就是 nums[0][0]的地址。即數組第一個(gè)元素的地址。
如果再多一個(gè)維度，我們可以把二維數組看做一種數據類(lèi)型 y，而三維數組就是一個(gè)變量為 y 的一維數組。而數組的地址我們要先確定是在哪個(gè)維度，再將數組某些維度看成一個(gè)整體，作為名稱(chēng)，此名稱(chēng)就是該維度的地址（這里有些繞）。
例：
· //假設已初始化，二維數組數據類(lèi)型設為 x，一維數組數據類(lèi)型設為 y
· int nums[2][2][2];
· //此數組首地址為該數組名稱(chēng)
· printf('此數組首地址為%d', nums);
· //此數組可以看做存儲了兩個(gè) x 類(lèi)型元素的一維數組，則 nums[0] = x1 的地址為
· printf('第二個(gè)維度的首地址為%d', nums[0]);
· //而 x1 可以看做存儲了兩個(gè) y 類(lèi)型元素的一維數組，則 y1 = x1[0] = nums[0][0]
· printf('第三個(gè)維度的首地址為%d', nums[0][0]);
三維數組實(shí)際存儲形式如下：
實(shí)際存儲內容的為最內層維度，且為連續的。對于 a 來(lái)說(shuō)，其個(gè)跨度為 4 個(gè)單元；對 a[0]來(lái)說(shuō)，其跨度為 2 個(gè)單元；對 a[0][0]來(lái)說(shuō)，跨度為一個(gè)單元。有上面還可以得出：
· a == a[0] == a[0][0] == &a[0][0][0];
上面的等式只是數值上相等，性質(zhì)不同。
（2）多維數組的指針
在學(xué)習指針與數組的時(shí)候，我們可以如下表示一個(gè)數組：
· int nums[5] = {2, 4, 5, 6, 7};
· int *p = nums;
在前面講指針數組時(shí)，所有指針數組元素都指向一個(gè)數字，那么我們現在可以嘗試用指針數組的每個(gè)元素指向一個(gè)數組：
· //定義一個(gè)二維數組
· int nums[2][2] = {
· {1, 2},
· {2, 3}
· };
· //此時(shí) nums[0]、和 nums[1]各為一個(gè)數組
· int *p[2] = {nums[0], nums[1]};
· //我們可以用指針數組 p 操作一個(gè)二維數組
· //p 為數組 p 的首地址，p[0] = nums[0] = *p，**p = nums[0][0]
· printf('nums[0][0] = %d', **p);
· //指針 整數形式，p 1 移動(dòng)到 nums 的地址，*(p 1) = nums[1]，則**(p 1) = nums[1][0]
· printf('nums[1][0] = %d', **(p 1));
· //先*p = nums[0]，再*p 1 = &nums[0][1]，最后獲取內容*(*p 1)即為 nums[0][1]
· printf('nums[0][1] = %d', *(*p 1));
這里可能不能理解為什么*p 1 = &nums[0][1]，而不是 nums[1]。*p 獲得的是一個(gè)一維數組，而 int 數組 1 的跨度只有 4 個(gè)字節，也就是一個(gè)單元。前面 p 是一維數組的指針，其跨度為一個(gè)數組。所以*p 1 = &nums[0][1]，而 p 1 = nums[1]。
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