文章目录前言本文旨在系统性地介绍C语言中的指针和数组。一、数组名的理解1.1、认识数组名1.2、重新认识指针访问数组1.3、再谈字符指针二、一维数组传参和指针三、冒泡排序四、数组指针变量4.1、数组指针变量的定义4.2、数组指针变量的初始化五、二维数组传参和指针六、指针数组七、指针数组模拟二维数组前言本文旨在系统性地介绍C语言中的指针和数组。一、数组名的理解1.1、认识数组名数组名通常代表数组首元素的地址但有两个例外例外一sizeof(数组名)此时数组名代表整个数组计算的是整个数组的大小字节数。代码示例intarr[10]{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};printf(%d\n,sizeof(arr));// 输出 40而非 4 或 8例外二数组名此时数组名代表整个数组取出的是整个数组的地址。arr 、 arr[0]、arr三个地址值完全相同但类型不同arr 和 arr[0] 类型相同int*1 跳过 4 字节arr 类型为数组指针int(*)[10]1 跳过整个数组40 字节。代码示例printf(arr[0] %p\n,arr[0]);// int*printf(arr[0]1 %p\n,arr[0]1);// 跳过4字节printf(arr %p\n,arr);// int*printf(arr1 %p\n,arr1);// 跳过4字节printf(arr %p\n,arr);// int(*)[10]printf(arr1 %p\n,arr1);// 跳过40字节注意事项数组名是地址常量不能作为左值被修改代码示例intarr1[5]{1,2,3,4,5};intarr2[5]{0};arr1arr2;// 错误arr1 是常量地址不可赋值1.2、重新认识指针访问数组四种等价写法*(p i) ≡ *(arr i) ≡ arr[i] ≡ p[i]实际上编译器在遇到 arr[i] 时也会自动转换成 *(arri) 来处理。arr[i] 是语法糖简洁直观不易出错。前面我们学习了使用指针访问一维数组代码示例intarr[10]{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};int*parr[0];// 获得首元素地址intszsizeof(arr)/sizeof(arr[0]);for(inti0;isz;i){printf(%d ,*(pi));// pi 是下标为 i 的元素的地址}由于数组名就是首元素地址int *p arr[0] 可以直接写成 int *p arr。既然 arr 和 p 都存放首元素地址它们就是等价的。因此可以将 *(p i) 换成 *(arr i)代码示例for(inti0;isz;i){printf(%d ,*(arri));// arri 是下标为 i 的元素的地址// *(arri) 就是 arr[i]}1.3、再谈字符指针字符指针char*的一般用法代码示例charchw;char*pcch;*pcw;字符指针指向常量字符串代码示例constchar*pstrhello bit;printf(%s\n,pstr);可以理解为指针变量 pstr 指向了常量字符串 “hello bit”。这里并不是把整个字符串放到 pstr 中而是把字符串首字符 ‘h’ 的地址存入了 pstr。数组放在内存的栈区、静态区常量字符串存放在只读数据区内容不可修改。尝试修改会导致程序崩溃。常量字符串与字符数组相似可以通过下标访问。代码示例printf(%c\n,pstr[1]);// 输出 eprintf(%c\n,hello bit[1]);// 输出 e字符串字面量也可直接下标访问二、一维数组传参和指针一维数组传参的本质是传递首元素的地址。形参不会创建新数组形参数组和实参数组是同一个数组形参写成数组或指针形式都可以之前我们学习过一维数组可以作为参数传递给函数。例如写一个打印数组的函数。代码示例#includestdio.hvoidPrint(intarr[],intsz){inti0;for(i0;isz;i){printf(%d ,arr[i]);}printf(\n);}intmain(){intarr[10]{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};intszsizeof(arr)/sizeof(arr[0]);Print(arr,sz);return0;}既然数组名是首元素的地址那么 Print(arr, sz) 传递的其实是首元素的地址。因此形参也可以写成指针形式。代码示例#includestdio.hvoidPrint(int*arr,intsz){inti0;for(i0;isz;i){printf(%d ,*(arri));}printf(\n);}三、冒泡排序冒泡排序的核心思想重复遍历待排序列表依次比较相邻元素如果顺序错误就交换。 每一轮遍历都会将当前未排序部分的最大或最小元素浮到顶端像气泡一样上浮。基础版本代码示例voidbubble_sort(intarr[],intsz){for(inti0;isz-1;i){for(intj0;jsz-i-1;j){if(arr[j]arr[j1]){inttmparr[j];arr[j]arr[j1];arr[j1]tmp;}}}}优化版本问题当数据已经有序时程序仍会继续循环判断造成不必要的浪费。例如10 1 2 3 4 5 6 7 8 9第1趟排序后变为1 2 3 4 5 6 7 8 9 10已完全有序但程序仍会继续执行第2趟、第3趟…优化思路如果某一趟排序中没有发生任何交换说明数组已经有序可以提前结束。代码示例voidbubble_sort(intarr[],intsz){for(inti0;isz-1;i){intflag1;// 假设这一趟已经有序for(intj0;jsz-i-1;j){if(arr[j]arr[j1]){flag0;// 发生交换说明无序inttmparr[j];arr[j]arr[j1];arr[j1]tmp;}}if(flag1)// 这一趟没交换说明已经有序break;}}四、数组指针变量4.1、数组指针变量的定义数组指针变量存放的是数组的地址用于指向一个数组。代码示例int(*p)[10];p 先和 * 结合说明 p 是指针变量指向一个大小为 10 的 int 类型数组因此 p 是数组指针变量。注意[] 优先级高于 *必须加 () 保证 p 先和 * 结合。4.2、数组指针变量的初始化使用 数组名 可以获取数组的地址。代码示例intarr[10]{0};arr;// 得到的就是数组的地址int(*p)[10]arr;五、二维数组传参和指针二维数组可以看作每个元素是一维数组的数组即二维数组的每个元素都是一个一维数组。例如 int arr[3][5]包含 3 个元素arr[0]、arr[1]、arr[2]每个元素都是一个大小为 5 的 int 类型一维数组。根据数组名是数组首元素的地址这一规则二维数组名 arr 表示第一行的地址第一行的地址类型是 int(*)[5]数组指针。二维数组传参的本质是传递第一行的地址一维数组的地址因此形参可以写成二维数组也可以写成数组指针。二维数组传参的两种写法写法一形参写成二维数组代码示例#includestdio.hvoidtest(inta[3][5],intr,intc){for(inti0;ir;i){for(intj0;jc;j){printf(%d ,a[i][j]);}printf(\n);}}intmain(){intarr[3][5]{{1,2,3,4,5},{2,3,4,5,6},{3,4,5,6,7}};test(arr,3,5);return0;}写法二形参写成数组指针代码示例#includestdio.hvoidtest(int(*p)[5],intr,intc){for(inti0;ir;i){for(intj0;jc;j){printf(%d ,*(*(pi)j));// pi → 第 i 行的地址// *(pi) → 第 i 行的数组名首元素地址// *(pi)j → 第 i 行第 j 个元素的地址// *(*(pi)j) → 第 i 行第 j 个元素的值// 等价于 p[i][j]}printf(\n);}}intmain(){intarr[3][5]{{1,2,3,4,5},{2,3,4,5,6},{3,4,5,6,7}};test(arr,3,5);return0;}六、指针数组指针数组的每个元素都是用来存放地址指针的。代码示例#includestdio.hintmain(){inta10,b20,c30;int*parr[3]{a,b,c};for(inti0;i3;i){printf(%d ,*parr[i]);// 输出 10 20 30}printf(\n);return0;}七、指针数组模拟二维数组代码示例#includestdio.hintmain(){intarr1[]{1,2,3,4,5};intarr2[]{2,3,4,5,6};intarr3[]{3,4,5,6,7};int*parr[3]{arr1,arr2,arr3};// 指针数组存放三个一维数组的地址for(inti0;i3;i){for(intj0;j5;j){printf(%d ,parr[i][j]);}printf(\n);}return0;}parr[i] → 访问指针数组的第 i 个元素得到指向一维数组的指针parr[i][j] → 访问该一维数组的第 j 个元素对比指针数组模拟真正的二维数组存储方式各行分散存储不连续所有元素连续存储灵活性各行长度可不同每行长度固定内存布局指针数组 各行数组一整块连续内存