初學(xué)者往往知道數(shù)組和指針之間有聯(lián)系,但是具體的聯(lián)系和限制卻又搞不清楚,想當(dāng)年我也如此,這里就將這方面的知識(shí)做個(gè)總結(jié)吧。
1.定義
定義數(shù)組時(shí)必須指定數(shù)組的類型和大小,
定義指針時(shí)只需要指定類型。
2.存儲(chǔ)空間的分配
對(duì)于數(shù)組,因?yàn)橄到y(tǒng)會(huì)按照你指定的大小為數(shù)組分配存儲(chǔ)空間,這也是為什么數(shù)組必須指定大小的原因,如:char array[5] ; //系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)為其預(yù)留sizeof(char)*5個(gè)字節(jié)的連續(xù)內(nèi)存(注意是連續(xù)的)。所以我們可以對(duì)array[0]...array[4]這五個(gè)變量隨便訪問(讀和寫)都不會(huì)有問題。
對(duì)于指針,系統(tǒng)只會(huì)為所定義的指針變量分配空間,指針?biāo)赶虻牡攸c(diǎn)并未分配。舉個(gè)例子: char *p ; 這里會(huì)為變量p分配空間,大小為4字節(jié)(32位機(jī)),但是*p(就是p指向的地方)卻是隨機(jī)的地方,這個(gè)地方系統(tǒng)也不為其分配空間。所以在這種情況下,你訪問和給p賦值(p=...)都是允許的,但是訪問*p或者給*p賦值都是錯(cuò)誤的。我們要想使用*p必須先使其指向有效區(qū)域,這可以通過動(dòng)態(tài)申請內(nèi)存或者賦值(將知道的有效地點(diǎn)賦給它)來實(shí)現(xiàn)。
提醒一下:對(duì)于指針,在使用時(shí),不光所指向的區(qū)域能讀寫,指針變量本身也能讀寫,但是數(shù)組不同,數(shù)組名的不能寫的(允許讀)。為什么?因?yàn)橹羔樧兞縫有存儲(chǔ)空間,而數(shù)組名array是沒有的。
3.多級(jí)指針
一級(jí)指針,char *p ; //p為指向char類型的指針變量。
有了指針變量我們就可以定義任何類型的指針,可以隨心所欲的用指針來訪問任何類型的變量。但是有人發(fā)現(xiàn)了問題,使用這種定義,我們無法用指針來操縱指針類型,于是二級(jí)指針的定義被拿出來了。
二級(jí)指針就是指向指針的指針,用來操縱一指針變量。
例:char **pp ;
定義的pp為指向一個(gè) 指向一char變量的指針 的指針。
我們可以將 pp指向到前面定義的p : pp = &p ;
現(xiàn)在很容易看清他們之間個(gè)關(guān)系:
*pp就是訪問pp指向的位置,訪問的值當(dāng)然就是p,
**pp就是*(*pp)拉,當(dāng)然等于*p.
注意 定義pp的時(shí)候,系統(tǒng)只為pp分配了空間,并未為*pp分配空間,后來能訪問*pp是因?yàn)槲覀兪褂胮p=&p將pp指向了&p這個(gè)已經(jīng)分配好了的空間。
同理,為了控制二級(jí)指針于是有了三級(jí)指針,...
4.多維數(shù)組
char array[5];//定義了array為含有5個(gè)char元素的數(shù)組。
二維數(shù)組的定義我就不多說了,相信大家知道得已經(jīng)很詳細(xì)了。我這里就說一說他們的名稱吧。提醒一下:他提出的愿意是我們希望得到array類型的數(shù)組。
char arrayMulti[3][5] ;
前面說過數(shù)組名不是變量,那么它是怎么使用的呢?
其實(shí)數(shù)組名只是在編譯時(shí)刻編譯器用來定位變量位置的一個(gè)標(biāo)簽。比如 array[3],那么編譯器就認(rèn)為是“標(biāo)簽+3”,你如果寫 array[6],那么編譯器就認(rèn)為是“標(biāo)簽+6”,這就是C不會(huì)給出數(shù)組越界錯(cuò)誤的原因。那么arrayMulti是什么呢?細(xì)讀二維數(shù)組的定義:我們定義的是一個(gè)數(shù)組的數(shù)組。我們寫了這個(gè)定義,就意味著我們已經(jīng)有了 char [5] 這種類型的數(shù)組,而現(xiàn)在我們要定義一個(gè)現(xiàn)有數(shù)組類型的數(shù)組arrayMulti 。并且在以后的程序中他會(huì)永遠(yuǎn)記得它的元素的類型是char [5],所以你在訪問他的元素arrayMulti[1]時(shí),他知道這是一個(gè)char[5]的數(shù)組。同樣二維數(shù)組也不檢查越界,所以你寫arrayMulti[2][5]不會(huì)有問題。
提示:編譯器不檢查數(shù)組的越界,但會(huì)檢查數(shù)組元素的類型,所以:
對(duì)于array ,你給array[0]一個(gè)int型的值是不行的,因?yàn)樗脑厥莄har類型;
對(duì)于arrayMulti,你他的元素一個(gè)char[6]的值也是不行的(詳細(xì)例子見“蛻化”)。
5.數(shù)組名的蛻化
數(shù)組在作為函數(shù)參數(shù)時(shí),數(shù)組名將蛻化為指針。C語言的書上是這么說的,我這里要說得是:這句話是不完全正確的!我們知道指針是占用內(nèi)存的,但是這個(gè)蛻化而成的家伙是不占有內(nèi)存的,仍然只是個(gè)標(biāo)簽。書上為什么這么說呢?書上的意思是說這家伙已經(jīng)蛻化得不知道自己有幾個(gè)元素了。舉個(gè)例子:
void fun(char array[5]);
在編譯時(shí)編譯器會(huì)當(dāng)成是:void fun(char *array);你在這個(gè)函數(shù)中使用sizeof(a)得到的值是4,而在定義char array[5]的函數(shù)中sizeof(array) = 5,說明確實(shí)已經(jīng)蛻化為指針了。所以你寫:
char *pa = array ; //正確,指針到指針
數(shù)組名退化為指針,在這里強(qiáng)調(diào)一下:數(shù)組的元素類型仍然存在!這里要注意的是多維數(shù)組的情況。
以2維數(shù)組為例:
void fun2(char arrayMulti[3][5]);
那么在函數(shù)fun2中,arrayMulti蛻化成的是char (*)[5],即:指向char[5]類型的指針,因?yàn)榍懊娣治鲞^arrayMulti的元素的類型是char[5],所以在程序中:
char **pm = arrayMulti ; //錯(cuò)誤:從char (*)[5]到 char **的賦值
char (*pm5)[5] ;
pm5 = arrayMulti ; //正確。
6.對(duì)元素的訪問
數(shù)組名是一個(gè)標(biāo)簽,是一個(gè)記錄地址的標(biāo)簽,在對(duì)元素的訪問上所起的作用和指針一樣,所以:
int a[5];
int *b;
b=a;
那么:
a[1],b[1],*(a+1),*(b+1)都是允許的。
更懸一點(diǎn):因?yàn)槠湓谶@兒所起的作用僅僅是個(gè)標(biāo)簽而已(編譯的時(shí)候就是讓兩者相加),所以:
1[a],1[b],也是允許的。
7.取地址
對(duì)指針變量使用&運(yùn)算后得到的是指針變量的地址,那么數(shù)組名呢?
他僅僅是個(gè)標(biāo)簽啊,根本就沒地方存放。
所以C語言中的規(guī)定是取數(shù)組地址的結(jié)果是:仍然是其本身。
既 &array 的值和 array一樣。
注意:值是一樣,類型是不一樣的。
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雖然數(shù)組名的確沒有存儲(chǔ)空間,但把&a規(guī)定為跟a的地址值一樣并不是這個(gè)原因。
數(shù)組名是一個(gè)右值,本來不符合&的語法的,但是,數(shù)組卻是一個(gè)對(duì)象,對(duì)一個(gè)
數(shù)組對(duì)象取地址是合理的,C標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)經(jīng)過衡量,認(rèn)為維護(hù)一個(gè)對(duì)象的完整性
更重要,因此允許&a,只不過,&a的意義,并非對(duì)一個(gè)數(shù)組名取地址,而是對(duì)
一個(gè)數(shù)組對(duì)象取地址。