指针与数组的关系及运算_指针和数组的关系

 

一、概念：

1.1、指针数组(char*p[4]）：表示p是含有4个元素的数组，每个元素存放的数据是指针类型。

1.2、数组指针（int(*p)[4]）：表示p是个指针，p指向地址（p值）的数据空间长度为4个int。

1.3、指针与数组的关系：

其实指针的本质就是数组，一级指针是一维数组，二级指针是二维数组，以此类推。注意: “[]”与“*”都是取数据符号，但“[]”取得是数组自身元素的数据，而"*"取得是间接取p值的数据,(也就是变量a的值）。

int *p         \\即p指向地址在内存的数据长度为1个int ,注意int*p与int(*p)[1]完全不一样，相当于变量和数组的区别。

int (*p)[1]    \\表示p是个指针，p指向地址（p值）的数据空间长度为1个int（只有1个元素的数组，它与变量还是有区别的），此时将p指向地址的数据空间看作一个数组。该指针定义中有1个“*”和1个“[]”两个取数据符，也就是说表达式p中含有两个取数据符结果才是数据。

int (*p)[4]                   \\表示p是个指针，p指向地址（p值）的数据空间长度为4个int，该数据空间看作含4个元素的数组。如p[2]表达式的值为地址，表示指针p指向地址偏移2个单位（int(*)[4]即2x4字节后在内存中的地址；如p[2][3]表达式为数据，表示指针p指向地址先整体偏移2个单位（int(*)[4]）即8字节，再偏移3个元素，即*(p+2)+3的地址，取该地址在内存中的数据即*(*(p+2)+3)=p[2][3]。

注意：类型相同长度不同的指针，不能直接赋值，如下

int a[3]={0};    \\数组a长度为3个int。

int *p=Null;

p=a;   \\等价于p=&a[0],此时的a代表第一元素的地址。

p=&a    \\此时a代表整个数组（长度3个int）的地址，这种写法是不规范的，正确写法:p=（int*）&a

1.4、指针变量p是个地址，而数组的数组名a也是个地址，从而可以这样赋值p=a，由此衍生的指针数组、数组指针所产生的表达式及运算千变万化，经常看到一个表达式都不知道，最终所求的值是地址还是数据。网络上看了好多推演的教程，也思考了很久，但看到好多推演断层式的表达式，还是想不明白。最终自己找到“以不变应万变”的方法，算是自己的感悟吧！

二、“3部曲”

部曲1：判断p在定义的指针表达式中是指针变量还是数组。用优先级原则判断，即p先跟“*”还是“[]”结合，前者p为指针变量也就是地址，后者p为数组名，以数组对待。

部曲2：数组的表达式中“[]”的个数是否等于维数，等于则表达式就是元素值，不等于则表达式的值都是地址，无论多少维数组。验证如下：

（1）

 不管多少维的数组，表达式中"[]”比维数只要少一个，那么这个表达式的值就是地址，并且该地址是该维的首地址,如二维数组a[3][2]，三维数据b[2][3][2]，一维数组c[10]。

（2）

任何维数数组所表示的地址表达式（"[]”比维数少），增加"[]"结合成新表达式时（结合“*”相当于增加一个"[]"），只要“[]”的个数少于维数，无论怎么结合都是地址偏移（有多少个“[i]”或“*”要结合，那么直接加i就行），并且它结果还是个地址，只有当“[]”的个数等于维数，表达式的值才是元素值（也就是该内存地址中的数据）。注意: “[]”与“*”都是取数据符号，等效的。

部曲3：p+1偏移代表什么。若p在指针定义表达式中是数组，则偏移一个元素；若p在指针定义表达式中是指针变量，则偏移指针定义中指向的整个数据的长度。

三、案例分析

案例1（指针数组）：

int n[3][4] = { 1, 2, 3, 4, 8, 7, 6, 5, 9, 10, 11, 12 };

int *pn[3] = { n[1], n[0], n[2] };       \\pn先与[]结合，所以pn为一维数组。

printf("%d\n", (*(pn + 2))[3]);        \\数组pn少[]，pn为地址且偏移2，取数据符*（pn+2）等价pn[2]，即一维数组pn结合1个"[]"就是元素值（数据），因pn[2]的值为n[2]，而n为二维数组，n[2]少了1个"[]"表示为地址，n[2]在结合1个“[]”即n[2][3]=12表示元素（数据）。

printf("%d\n", pn[1][2]);                \\数组pn结合1个"[]"即pn[1]就是元素（数据），因pn[1]的值为n[0]，而n为二维数组，n[0]少了1个"[]"表示为地址，n[0]在结合1个“[]”即n[0][2]=3表示元素（数据）

printf("%d\n", *(pn + 1)[1]);          \\数组pn少[]，pn为地址且偏移1，(pn+1)没有[ ]还是个一维数组的地址，跟"[1]"结合，既结合“[]”又偏移1，满足“[]”个数 等于维数，即为pn数组的元素pn[2]，因pn[2]=n[2]，而n为二维数组，n[2]少了1个"[]"表示为地址,与“*”结合，相当于增加一个"[]",即*n[2][0]=9。这里要特别注意运算优先级。

 

案例2（数组指针）：

   int a[14] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14 };

   int(*p)[2] = a;               //p先与*结合，所以p是指针，长度为2个int。从指针的定义看，指针有两个取数据符，也就是说表达式中含有两个取数据符结果才是数据，类推int(*p)[2][3]要3个取数据符结合才是数据。

    printf("%d\n", p);            //p的不够2个取数据符，为地址。
    printf("%d\n", *p);           //p的不够2个取数据符，为地址。
    printf("%d\n", **p);          //p结合2个取数据符，为数据。
    printf("%d\n", p[1]);         //p的不够2个取数据符，为地址。
    printf("%d\n", *p[1]);        //p结合2个取数据符，为数据。
    printf("%d\n", p[1][1]);      //p结合2个取数据符，为数据。
 

 

 

 

案例3（数组指针）：

int n[3][4] = { 1, 2, 3, 4, 8, 7, 6, 5, 9, 10, 11, 12 };

int  (*pn)[4]=n;                               \\pn与*先结合，因此pn为指针变量,并且指向的数组长度为4。等价式pn=n，即可将pn当做二维数组n运算。

printf("%d\n", (*(pn + 2))[3]);         \\pn偏移2单位还是地址，再与*结合（相当于pn增加一个"[]"），即pn[2]=n[2]，最后n[2]和[3]结合即n[2][3]，所以n[2][3]=12是数组的元素。
printf("%d\n", pn[1][2]);                 \\pn=n,即pn[1][2]=n[1][2],而n[1][2]中“[]”个数等于数组维数，n[1][2]=6为数组元素。
printf("%d\n", *(pn + 1)[1]);           \\pn偏移1单位还是地址，跟"[1]"结合，既增加“[]”又偏移1，即pn[2]，因pn[2]=n[2]，而n为二维数组，n[2]少了1个"[]"表示为地址,与“*”结合，相当于增加一个"[]",即*n[2][0]=9。