【C语言】指针详细解读3

1. 数组名的理解

我们使用指针一般访问数组内容时，我们可能会这样写：

int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
int *p = &arr[0];

这⾥我们使⽤ &arr[0] 的⽅式拿到了数组第⼀个元素的地址，但是其实数组名本来就是地址，⽽且
就是数组⾸元素的地址，我们不妨写个代码测试一下。

#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;
}

运行结果：

我们可以清楚地发现数组名和数组⾸元素的地址打印出的结果⼀模⼀样， 数组名就是数组⾸元素(第⼀个元素)的地址。
哎，别急！凡是都是有例外的，我们使用过 sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) 计算数组大小(字节)。我们可以看看下面代码，来重新认识一下数组名 arr 的含义。

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

运行结果：

我们可以从运行结果中，清晰地看到输出的结果是：40，那么我们说如果按照上面说的arr是数组⾸元素的地址，那输出应该的应该是4或者8才对，那怎么会出现这种情况呢？

其实数组名就是数组⾸元素(第⼀个元素)的地址是对的，但是有两个例外：
• sizeof(数组名)，sizeof中单独放数组名，这⾥的数组名表⽰整个数组，计算的是整个数组的⼤⼩，单位是字节
• &数组名，这⾥的数组名表⽰整个数组，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，任何地⽅使⽤数组名，数组名都表⽰⾸元素的地址。
那我们再看看这段代码：

#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);
	printf("&arr    = %p\n", &arr);
	return 0;
}

运行结果：

哎，奇了怪了，三个打印的结果一模一样，这时候我们⼜纳闷了，那arr和&arr有啥区别呢？
那我们再看看下面这段代码：

#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;
}

运行结果：

这⾥我们发现&arr[0]和&arr[0]+1相差4个字节，arr和arr+1 相差4个字节，是因为&arr[0] 和 arr 都是⾸元素的地址，+1就是跳过⼀个元素。
但是&arr 和 &arr+1相差40个字节，这就是因为&arr是数组的地址，+1 操作是跳过整个数组的。
到这⾥⼤家应该搞清楚数组名的意义了吧。数组名是数组⾸元素的地址，但是有2个例外。

2. 使用指针访问数组

有了前⾯知识的累积，再结合数组的特点，我们就可以很⽅便的使⽤指针访问数组了。

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

	return 0;
}

运行结果：

3. ⼀维数组传参的本质

我们要了解一维数组传参的本质，⾸先从⼀个问题开始，我们之前都是在函数外部计算数组的元素个数，那么我们可以把数组传给⼀个函数后，函数内部求数组的元素个数吗？

#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 sz1 = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	printf("sz1 = %d\n", sz1);
	test(arr);

	return 0;
}

运行结果：

我们可以发现，函数test()并没有真正获得整个数组，所以无法算出数组元素个数，故此通过这样的方式来计算数组元素个数是行不通的。
这里我们就要学习数组传参的本质了，上个⼩节我们学习了：数组名是数组⾸元素的地址；那么在数组传参的时候，传递的是数组名，也就是说 本质上数组传参传递的是数组⾸元素的地址。
所以函数形参的部分理论上应该使⽤指针变量来接收⾸元素的地址。那么在函数内部我们写
sizeof(arr) 计算的是⼀个地址的⼤⼩（单位字节）⽽不是数组的⼤⼩（单位字节）。正是因为函
数的参数部分是本质是指针，所以在函数内部是没办法求的数组元素个数的。

#include <stdio.h>

void test1(int arr[])//参数写成数组形式，本质上还是指针
{
	printf("%d\n", sizeof(arr));
}
void test2(int* arr)//参数写成指针形式
{
	printf("%d\n", sizeof(arr));//计算⼀个指针变量的⼤⼩
}

int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	test1(arr);
	test2(arr);

	return 0;
}

运行结果：

总结：⼀维数组传参，形参的部分可以写成数组的形式，也可以写成指针的形式。

4. 冒泡排序

冒泡排序的核心思想就是：

两两相邻的元素进⾏⽐较，如果不满足顺序就交换，满足顺序就找下一对。

由此我们可以写出这样的代码：

#include <stdio.h>
 
//升序排序
void Bubble_sort(int arr[],int sz)//趟数
{
	int* p = arr;
	for (int i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
         //核心部分
		for (int j = 0; j < sz - 1 - i; j++)//采用j=0~9下标访问元素
		{
			if (*(p + j) > *(p + j + 1))
			{
				int tmp = 0;
				tmp = *(p + j);
				*(p + j) = *(p + j + 1);
				*(p + j + 1) = tmp;
			}
		}
	}
}
 
//打印数组
void Print_arr(char arr[], int sz)
{
	int* p = arr;
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", *(p + i));
	}
}
 
 
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int* p = arr;
	//写入元素
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		scanf("%d", p + i);
	}
	打印元素
	//for (int i = 0; i < sz; i++)
	//{
	//	printf("%d ", *(p + i));
	//}
	Bubble_sort(arr,sz);
	Print_arr(arr, sz);
 
	return 0;
}

运行结果：

5. ⼆级指针

指针变量也是变量，是变量就有地址，那指针变量的地址存放在哪⾥？
这就是 ⼆级指针 。

对于⼆级指针的运算有：
*ppa 通过对ppa中的地址进⾏解引⽤，这样找到的是 pa ， *ppa 其实访问的就是 pa 。

int b = 20;
*ppa = &b;//等价于 pa = &b;

**ppa 先通过 *ppa 找到 pa ,然后对 pa 进⾏解引⽤操作： *pa ，那找到的是 a 。

**ppa = 30;
//等价于*pa = 30;
//等价于a = 30;

6. 指针数组

指针数组是指针还是数组？
我们类⽐⼀下，整型数组，是存放整型的数组，字符数组是存放字符的数组。
那指针数组呢？是存放指针的数组。

指针数组的每个元素都是⽤来存放地址（指针）的。

指针数组的每个元素是地址，⼜可以指向⼀块区域。

7. 指针数组模拟⼆维数组

#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 };
	//数组名是数组⾸元素的地址，类型是int*的，就可以存放在parr数组中
	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;
}

运行结果：

7.1 画图演示

parr[i]是访问parr数组的元素，parr[i]找到的数组元素指向了整型⼀维数组，parr[i][j]就是整型⼀维数组中的元素。
上述的代码模拟出⼆维数组的效果，实际上并⾮完全是⼆维数组，因为每⼀⾏并⾮是连续的。