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前言:
我们知道数组是用来存储多个数据的,以及我们可以用指针来指向一个变量。那么我们可以用指针来指向一个数组中的数据么?
指针除了可以像指向一个变量一样指向一个数组的元素以外,还可以有更灵活的使用方法。
1.指针和数组
1.1
我们先来看看指针如何指向一个数组中的元素
cs
int num_list[5] = {0, 1, 2, 3, 4};
int *p1;
p1 = &num_list[2];
printf("%d\n", *p1);
*p1 = 20;
printf("%d\n", *p1);
1.定义一个有五个整型元素的数组num_list,以及一个整型指针p1
int num_list[5] = {0, 1, 2, 3, 4};
int *p1;
2.把指针指向数组的第三个元素num_list[2],然后打印这个指针指向的数据,输出2
p1 = &num_list[2];
printf("%d\n", *p1);
3.修改这个指针指向的数据,重新赋值20,然后打印这个指针指向的数据,输出20
*p1 = 20;
printf("%d\n", *p1);
1.2
可以看到,把指针指向一个数组的特定元素的使用方式,和把指针指向一个变量的使用方式,是一样的。
都是在用指针指向它们的时候:
第一,需要使用取地址符号&来完成给这个指针变量赋值一个内存地址的过程。
第二,需要保证指针的类型和它所指向的数组的类型,是一致的。
1.3
我们把指针数组的第一个元素的地址赋给指针,然后重新给它赋值,并且打印它。
cs
int num_list2[4] = {11, 22, 33, 44};
int *p1;
p1 = &num_list2[0];
*p1 = 111;
printf("%d\n", num_list2[0]);
1.首先初始化一个整型指针p1:
int *p1;
2.把数组第一个元素的内存地址num_list2[0]赋值给指针p1:
p1=&num_list2[0];
1.4
除了把指针指向一个具体的数组元素,我们还可以把指针指向一整个数组!
cs
int num_list[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
int *p1;
p1 = num_list;
printf("%d\n", *p1);
printf("%d\n", *(p1+1));
1.定义一个有五个元素的整型数组num_list,和一个整型指针p1
int num_list[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
int *p1;
2.把指针指向数组num_list
p1 = num_list;
3.打印指针指向的值,这时候默认打印数组的第一个值num_list[0]
printf("%d\n", *p1);
4.打印指针*(p1+1),这是打印数组的第二个值
printf("%d\n", *(p1+1));
1.5
cs
printf("%d\n",*p1);
printf("%d\n",*(p1+1));
我们注意到,当用指针指向一个数组的时候,*p
就是数组的第一个元素,*(p+1)
就是数组的第二个元素,同理*(p+2)
是数组的第三个元素。
为了方便记忆,可以记忆为*(p+0)
是数组的第一个元素,*(p+1)
是数组的第二个元素,*(p+2)
是数组的第三个元素;
指针后面加的数字,等同于数组的下标。
1.6
同时,细致的你可能也注意到了指针指向数组的时候,我们是没有使用取地址符&
的
cs
int num_list[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
int *p1;
p1 = &num_list[1];
printf("%d\n", *p1);
p1 = num_list;
printf("%d\n", *p1);
1.数组名num_list
int num_list[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
2.指针指向单个数组元素的时候有取地址符&
p1 = &num_list[1];
3.指针指向整个数组的时候没有取地址符&
p1 = num_list;
1.6
这是因为,数组本质上就是一种指针,这也就是说数组名存储的就是一个内存地址,因此把指针指向数组名的过程,也就是把数组名的内存地址赋值给一个指针的过程。
已经是内存地址了,当然就不需要再用取地址符。
现在再看*(p+0)
是数组的第一个元素,*(p+1)
是数组的第二个元素是不是更清楚了,其实我们也可以写成*(num_list+0)
和*(num_list+1)
由于数组名num_list和指针p都存储的是一个内存地址,所以这两者是等价的。
1.7
以及指针和数组都需要注意的事也类似,就是数组是有边界的,不能越界访问。
比如数组的长度是10,*(p1+20)
和num_list[20]
都是会报错的。
我们学过函数,函数通过参数来接收外界(调用函数的地方)的输入;
通过返回值来向外界(调用函数的地方)输出。
当指针作为函数参数的时候,给函数的这种输入输出机制增加了一个例外。
2.函数和指针
2.1
由于指针指向的一个数据的实际存储的内存地址,因此在函数中对指针指向的数据的修改,是会直接修改到函数外部的变量数据。
也就是说,指针作为函数参数的时候,即使是在函数内部对指针的数据进行修改,也会穿透到函数外部。
如果说一般函数参数的数据改变,是在函数内部的暂时的改变;
那么指针函数参数的数据改变,就是一种"永久的改变"。
2.2
我们来看看指针作为函数参数时候的使用:
cs
void AddThree(int *p1){
*p1 = *p1 + 3;
}
int main(){
int number_1 = 10;
int *p;
p = &number_1;
AddThree(p);
printf("%d\n", *p);
}
1.定义一个无返回值的函数,且这个函数的参数是一个指针
void AddThree(int *p1){
*p1 = *p1 + 3;
}
2.这是用指针做参数时候的语法
void AddThree(int *p1){ *
3.在main函数中调用这个函数
AddThree(p);
4.需要特别注意的是,传入的是指针(内存地址),而不是指针指向的数据(*p)
AddThree(p);
5.输出计算以后的结果13
printf("%d\n", *p);
2.3
可以看到,虽然函数AddThree()
并没有返回值,但是变量number_1
的值永久的改变了,这是为什么呢,答案还要回到内存地址上面。
一般的函数参数,只是把一个数据的复制品传入了函数,就像我抄写了一份数据交给你(函数),原始数据还在我(函数外部)这里。
你在函数内部对数据的修改,作用于这个数据的复制品,原始数据是不会改变的。
但是指针作为函数参数的时候,传递给函数的是一个内存地址,你修改了这个内存地址上面的数据,那就是永久的修改。
相当于我把原始数据给你了,而不是给你一个数据的复制品,你在函数内部的操作是直接作用于原始数据的。
2.4
我们再来看看这张图片,是不是理解会深一点,我们用指针就是在用内存地址,通过对这个内存地址里存储的数据的改变,会永久的修改这个数据;因为它就是原始数据存储的地方。
现在我们可能能够更能体会为什么说指针是C语言中很灵活很底层的机制了。
因为有些机制是基于指针的,比如数组和数组名。
有些机制在使用指针的时候,会方便快捷,甚至打破规则的操作原始数据,比如函数的指针参数。
3.易错点
数组本质上也是一个指针;
当指针指向整个数组时,不需要到取地址运算符&
;
但是指针指向数组的某个具体元素时,要用到取地址运算符&
。
对于一个指向数组的指针p,*(p+0)
是数组的第一个元素,*(p+1)
是数组的第二个元素,*(p+2)
是数组的第三个元素;但是*p+1
是先取出数组第一个元素的值再加1。
4.思维导图
最后我想说的是:
在撰写这篇文章时,我参考了《白纸编程》这个app的观点和思想,我要感谢他们对我的启发和帮助。