c语言进阶指南（10）（指针与数组）

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指针的算术运算

指针可以进行加和减以及自加和自减算术运算。运算结果是

地址值加或减指针类型指向的元素的空间大小。

尝试运行以下代码

char c;
int i;
double d;

char* pc=&c;
int *pi=&i;
double* pd=&d;

printf("pc=%p\tpc+1=%p\n", pc, pc + 1);
printf("pc=%p\tpc+1=%p\n", pi, pi + 1);
printf("pc=%p\tpc+1=%p\n", pd, pd + 1);

%p是指针类型参数的转换声明。

我们可以发现pc+1与pc的地址差为1.

pi+1与pi的地址差为4

pd+1与pd的地址差为8

这是由于char*类型的指针指向的类型是char，所以加1是指向下一个char类型元素的空间大小（1字节）

以此类推

图中每一个空格表示一个内存中的字节

指针与数组

数组的元素都是在内存中连续排序的，那么也就是说可以用指针加减的方式来访问数组元素。

pi+1仍然是一个指针类型的值，所以想要访问元素或者对元素进行操作，那么就需要用到解引用操作符‘*’。

int i = 0;
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 ,10};
int* pi = arr;
for (i = 0; i < 10; i++) {
	printf("%d ", *(pi + i));
}
return 0;

可以发现一个很有意思的现象

*（arr+i）=arri

数组名

上面将数组名赋予了指针pi

int*pi=arr;

这是不是说明数组名本身是一个指针呢？我们可以在监视窗口中看到

arr作为数组时，是一个int[10的类型。这里在下例中可以看到

sizeof(arr);

sizeof的将会显示整个数组的大小。

但如果将arr作为指针使用时（arr+1），arr会被降级为int*类型（这一点在二维数组更为明显）

所以当我们将arr作为指针变量的值时，

赋予指针变量的是int*类型的arr中第一个元素的地址

数组arr降级的例子是

int i = 0;
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 ,10};
for (i = 0; i < 10; i++) {
	printf("%d ", *(arr + i));
}
return 0;

这里没有使用指针变量来进行操作，而是使用数组名来进行指针操作。可以发现这两个例子的结果都是一致的。

所以可以得出结论

当数组名作为指针层面的使用时，会发生类型降级，arr从int[]变为int*。

void print(int arr[])
{
	for (int i = 0; i < N; i++)
	{
		printf("%d", arr[i]);
	}
}
int main()
{
	int arr[N] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	print(arr);
	return 0;
}

这个print函数的参数是一个int[]类型的数组，所以可以将arr作为实参来传递。但是在这个函数中，数组名会被作为指针来操作（arri等价于（arr+i））.所以这个数组名被降级为int类型。

所以我们也可以一开始就让arr发生类型降级，直接将函数形参设定为int*类型的指针

void print(int* arr)//不再是int[]类型的arr。
{
	for (int i = 0; i < N; i++)
	{
		printf("%d", arr[i]);
	}
}
int main()
{
	int arr[N] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	print(arr);
	return 0;
}

这两个函数在使用时的效果完全一致。

敲重点：

1）int[]类型的数组名作为指针使用时，会被降级成int*类型的数组名

在大部分情况下，int[]类型与int的变量是可以互通的，但是为什么说int[]降级成int呢。

这两个类型的区别就在于声明阶段了

int arr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};//正确
int* pi = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};//非法

int[]可以声明一个数组，而int*类型不能用于声明一个数组。

当数组名作为指针来使用时（比如作为函数的参数或者用数组名进行指针算术运算时），int[]和int*的变量是可以互通的。

比如

void print(int arr[])
{
	for (int i = 0; i < N; i++)
	{
		printf("%d", arr[i]);
	}
}
int main()
{
	int arr[N] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int* pi = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
	print(pi);
	return 0;
}

这里是将int*的实参（pi）传递到int[]的形参（arr）中。

2）当数组名（arr）发生降级时，数组名将是首元素的地址、

int *pi=arr;

实际上pi的值是数组首元素的地址，（即&arr0,类型是int*）

数组下标与指针的关系

我们在前面的例子中已经很明显的发现了这么一个规律

我们知道将指针解引用得到就是该地址的数据。

所以（arr）=arr0（可以理解成（arr+0））。

由此可得*（arr+i）=arri。