C语言——深入解析C语言指针：从基础到实践从入门到精通（三）

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前面简单介绍指针访问数组，本节接介绍指针和数组的关系，如何用指针更高效，更快捷的访问数组！

一.数组名的理解

在前面我们在使用指针访问数组的时候通常用：

int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,10 };
int* p = &arr[0];

使用&arr[0]的方式拿到了数组的首元素地址，但是也可以用arr获取首元素地址

#include<stdio.h>
int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };printf("&arr[0]=%p\n", &arr[0]);printf("arr    =%p\n", arr);return 0;
}

发现数组名就是数组首元素（第一个元素）地址
如果数组名是首元素地址的话，用sizeof计算出来的地址大小应该是4/8
但是之前在用sizeof计算数组大小的时候，arr作为表达式时候计算的出来的是整个数组的大小

#include<stdio.h>
int main()
{int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };printf("%d\n", sizeof(arr));return 0;
}

输出的结果是20，如果是数组地址输出的应为4/8；
其实：数组名是首元素地址是正确的，但是有两个例外

sizeof（数组名），sizeof中单独放数组名，表示为整个数组计算的是整个数组的大小，单位是字节
&数组名，表示为整个数组，取出的是整个数组的地址（整个数组的地址和数组首元素的地址是有区别的）
除此之外：数组名都表示数组首元素的地址

实例：

#include<stdio.h>
int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };printf("&arr[0] =%p\n", &arr[0]);//首元素地址printf("arr     =%p\n", arr);//首元素地址printf("&arr    =%p\n", &arr);//数组的地址return 0;
}

但是发现输出的结果都一样，那么数组的地址和数组首元素的地址到底有什么区别呢？
arr与&arr

#include<stdio.h>
int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };printf("&arr[0]    =%p\n", &arr[0]);printf("&arr[0]+1    =%p\n", &arr[0]+1);printf("arr        =%p\n", arr);printf("arr +1     =%p\n", arr+1);printf("&arr       =%p\n", &arr);printf("&arr +1    =%p\n", &arr+1);return 0;
}

&arr[0]+1相差4个字节，arr和arr+1相差4个字节，他们都是首元素的地址，+1跳过一个元素
&arr和&arr+1相差40个字节，因为&arr是数组的地址，+1跳过整个数组
指针类型决定±1跳过多少字节

二.使用指针访问数组

指针访问数组

#include<stdio.h>
int main()
{int arr[10] = { 0 };int i = 0;int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int* p = arr;for ( i = 0; i <sz; i++){scanf("%d", p + i);}for ( i = 0; i <sz; i++){printf("%d ", *(p + i));}return 0;
}

由前面介绍知道，数组名arr是首元素的地址，用arr赋值给p，arr等价于p，那么我们可以用arr访问数组，是否也可以用p[i]访问数组

#include<stdio.h>
int main()
{int arr[10] = { 0 };int i = 0;int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int* p = arr;for (i = 0; i < sz; i++){scanf("%d", arr+ i);}for (i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", *(arr + i));}return 0;
}

结论：

可以把下标引用操作符 [ ] 当作加号 +可以进行交换律
指针让我们对空间多了一种访问方式

三.一维数组传参的本质

数组是无法在函数内部计算数组元素的个数的

#include<stdio.h>
void test(int arr[])
{int sz2 = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);printf("sz2   =%d\n", sz2);
}
int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);printf("sz1   =%d\n", sz);test(arr);return 0;
}

在test函数中没有正确得出元素个数
数组名是首元素地址，在作为参数传递的过程中传递的是数组名，实际上传递的是数组首元素的地址。因此函数内部计算的是地址的大小而不是数组的个数。函数参数部分是指针（地址），所以在函数内部是无法求数组元素个数的
因为传递的是指针，所以函数参数部分也可以写成指针的形式

#include<stdio.h>
void test1(int arr[])
{printf("%d\n", sizeof(arr));
}
void test2(int *arr)
{printf("%d\n", sizeof(arr));
}
int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);printf("sz1   =%d\n", sz);test1(arr);test2(arr);return 0;
}

如果想要在函数内打印数组可以写成：

#include<stdio.h>
void test(int* arr, int sz)
{int i = 0;for ( i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", arr[i]);}
}
int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);printf("sz1   =%d\n", sz);test(arr,sz);return 0;
}

总结：一维数组传参，形参部分可以写数组的形式，也可以写成指针的形式

四.冒泡排序

排序思想：
相邻两个元素进行比较

#include<stdio.h>
void Bubble_sort(int* arr, int sz)
{int i = 0;for ( i = 0; i < sz-1; i++){int j = 0;for ( j= 0; j< sz-1-j; j++){if (arr[j] > arr[j + 1]){int tmp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = tmp;}}}
}
int  main()
{int arr[10] = { 0 };int i = 0;int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);for ( i = 0; i < sz; i++){scanf("%d", &arr[i]);}Bubble_sort(arr, sz);for ( i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

优化：

#include<stdio.h>
void Bubble_sort(int* arr, int sz)
{int flag = 1;int i = 0;for (i = 0; i < sz - 1; i++){int j = 0;for (j = 0; j < sz - 1 - j; j++){if (arr[j] > arr[j + 1]){flag = 0;//说明是无序的int tmp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = tmp;}}if (flag==1)//如果flag==1说明没有进行交换，是有序{break;}}
}
int  main()
{int arr[10] = { 0 };int i = 0;int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);for (i = 0; i < sz; i++){scanf("%d", &arr[i]);}Bubble_sort(arr, sz);for (i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

五.二级指针

指针变量也是变量，是变量就有地址，指针变量用二级指针来存放

#include<stdio.h>
int main()
{int a = 10;int* pa = &a;int** ppa =&pa;printf("%d\n", **ppa);return 0;
}

由图会发现ppa也有地址，也可以放在指针变量中，多级指针但是一般情况下不会超过二级指针

六.指针数组

指针数组还是数组可以类比🚩：整型数组存放的是整数，字符型数组存放的是字符。
那么指针数组存放的是指针

数组类型	存放内容
整型数组	整数
字符型数组	字符
指针数组	指针

实例

#include<stdio.h>
int main()
{int a = 10;int b = 20;int c = 30;int* arr[3] = { &a,&b,&c };return 0;
}

一个个创建指针变量太麻烦，可以创建一个指针数组里面存放指针变量

七.指针数组模拟和实现

#include<stdio.h>
int main()
{int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };int arr2[] = { 2,3,4,5,6 };int arr3[] = { 3,4,5,6,7 };int* parr[3] = { arr1,arr2,arr3 };int i = 0;int j = 0;for ( i = 0; i < 3; i++){for (j = 0;j < 5;j++){printf("%d ", parr[i][j]);}printf("\n");}return 0;
}

注：二维数组是是连续存放的

总结