深入理解指针(2)

数组名的理解

在上一个章节中，我们在使用指针访问数组的内容时有这样一句代码

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

在这里我们使用&arr0的方式拿到了数组第1个元素地址。但是其实数组名本来就是地址，而且是数组首元素的地址。

#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;
}

我们发现数组名和数组首元素的地址打印出来的结果一模一样，数组名就是数组首元素的地址。

这时候有人会疑问，数组名如果是首元数的地址，那下面的代码怎么理解？

#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;
}

输出的结果是40，如果arr是数组首元素的地址，那输出应该是4或者8才对，其实数据名就是数组首元素的地址是对的，但是有两个例外

sizeof(数组名)，sizeof中单独放数组名，这里的数组是整个数组，计算的是整个数值的大小，单位是字节

&数组名，这里的数组名表示整个数组，取出的是整个数字的地址

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

#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;
}

三个打印一模一样，那arr和&arr有什么区别

#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;
}

这里我们发现&arr0和&arr0+1相差4个字节，arr和arr+1相差4个字节，是因为&arr0和arr都是首元素地址，+1就是跳过一个元素

但是&arr和&arr+1相差40个字节，这是因为&arr是数组的地址，+1操作是跳过整个数组的，数组名是数组首元素的地址，但是有两个例外

使用指针访问数组

有了前面知识的加持，再结合数组的特点，我们可以很方便使用指针访问数组

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#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;
}

这个代码搞明白后，我们再试⼀下，如果我们再分析⼀下，数组名arr是数组首元素的地址，可以赋值

给p，其实数组名arr和p在这⾥是等价的。那我们可以使⽤arri可以访问数组的元素，那pi是否也可以访问数组呢？

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#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;
}

在第输出打印的地方，将*(p+i)换成pi也是能够正常打印的，所以本质上pi 是等价于 *(p+i)。

同理arri 应该等价于 *(arr+i)，数组元素的访问在编译器处理的时候，也是转换成首元素的地址+偏移量求出元素的地址，然后解引用来访问的。

一维数组传参的本质

数组我们学过了，之前也讲了，数组是可以传递给函数的，这里我们讨论⼀下数组传参的本质。

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;
}

我们发现在函数内部是没有正确获得数组的元素个数。

这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

void test1(int arr[])
{
	printf("%d\n", sizeof(arr));
}

void test2(int* arr)

{
 printf("%d\n", sizeof(arr));

}
#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	test1(arr);
	test2(arr);
	return 0;
}

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。

冒泡排序

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 - i - 1; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}
		}
	}
}
#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[] = { 3,1,7,5,8,9,0,2,4,6 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	bubble_sort(arr, sz);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

另一个版本

void bubble_sort(int arr[], int sz)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < sz - 1; i++)
    {
        int flag = 1;
        int j = 0;
        for (j = 0; j < sz - i - 1; j++)
        {
            if (arr[j] > arr[j + 1])
            {
                flag = 0;
                int tmp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = tmp;
            }
        }
        if (flag == 1)
              break;
    }
}
#include<stdio.h>
int main()
{
    int arr[] = { 3,1,7,5,8,9,0,2,4,6 };
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    bubble_sort(arr, sz);
    int i = 0;
    for (i = 0; i < sz; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}

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？答案是二级指针

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 10;
	int* pa = &a;
	int** ppa = *pa;
	return 0;
}

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; 

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

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 };
	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;
}

parri是访问parr数组的元素，parri找到的数组元素指向了整型⼀维数组，parrij就是整型⼀维数组中的元素。

上述的代码模拟出非维数组的效果，实际上并非完全是二维数组，因为每⼀行并非是连续的