【C語言】【數組指針】和【指針數組】都是啥跟啥？

        相信學習過C語言的童鞋，一定被這2個東西折騰過吧？究竟它們都是何方神聖呢？帶着這個問題，筆者想通過本文給你一個清晰的答案。通過閱讀本文，你將瞭解到以下內容：

• 什麼是數組指針？
• 什麼是指針數組？
• 數組指針和指針數組有什麼區別？
• 使用指針數組的注意事項

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什麼是數組指針？

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        【數組指針】，從字面意思上理解，就是一個【指針】；“數組”只是起到了修飾“指針”的作用，所以連起來的意思就是【指向數組的指針】。這一點與上一篇文章介紹 【函數指針】有異曲同工的含義。

        從C語言的語法上理解，數組指針的表示形式爲：

//定義一個一維數組
int a[3];

//定義一個指針，指向一維數組的首地址
int *q = a;

//定義一個3行4列的二維數組
int b[3][4]; 

//定義一個數組指針，它指向二維數組的首地址
int (*p)[4] = b;

        從數組指針的形式上看，因爲()運算符擁有最高優先級，所以整個語句優先被解釋成一個指針；接着，這個指針再指向另一個數組的首地址，[x]接上該數組的列數，即得到如上的數組指針的定義。

        經過這個例子，我們可以看到，數組指針一般用於表達多維數組，對比起多維數組的表示，採用數組指針的形式可以在一定程度上理解難度減小了。比如，有了如上的數組指針定義後，這裏b是個二維數組的數組名，相當於一個二級指針常量；p是一個指針變量，它指向包含5個int元素的一維數組，此時p的增量以它所指向的一維數組長度爲單位；*(p+i)是一維數組b[i][0]的地址;*(p+2)+3表示b[2][3]地址（第一行爲0行，第一列爲0列），*（*(p+2)+3）表示b[2][3]的值。

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什麼是指針數組？

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        【指針數組】，從字面意思上理解，它就是一個數組，只不過“指針”是用於修飾“數組”的，所以合起來理解就是：【一個數組元素存放的是指針的數組】。

        從C語言的語法上理解，【指針數組】的定義形式如下所示：

//定義一個char *的指針數組
char *p[5];

        這裏，它表示的含義是，一個由5個元素組成的一維數組，每個數組元素都是一個指針（地址）。訪問數組的元素，我們都是採用 數組名[數組下標] 的形式訪問的，那麼【指針數組】也不例外，訪問第一個元素，則是p[0]；同理，p[2]表示的是第3個指針。

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數組指針和指針數組有什麼區別？

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        從字面上看，確實很容易混淆兩者的概念；我們理解的時候，需要注意名詞誰先誰後。一般來說，在前面的名詞是用於修飾後面的名詞，而後面的名詞決定了整個詞組的性質。

        【數組指針】：數組修飾指針，它的本質是一個指針；一般這個指針指向一個二維數組，形式爲: int (*p)[M]。

        【指針數組】：指針修飾數組，它的本質是一個數組；這個數組裏面的元素，存放的都是指針，形式爲： int *p[M]。

        如上定義中，第一個M表示二維數組的列數，第二個M表示的指針數組（一維數組）的元素個數。

        數據訪問方面：

• (*p)[0] 表示的是二維數組中的第一行的首地址；
• p[0] 表示的指針數組的第一個元素，即第一個指針地址。    

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使用指針數組的注意事項

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        這兩個概念不但容易混淆，而且在使用過程中也是十分容易出錯，曾經筆者在【指針數組】上摘過跟頭。現將出錯的教訓分享給大家：

• 求一個指針數組的中元素的個數，不是簡單地使用sizeof

        比如有一個指針數組的定義：

char *p[5];

        假設在編程平臺上，一個指針所佔用的地址空間是4個字節，即sizeof(char *) = 4；那麼如果使用sizeof(p)去求這個指針數組所佔用的地址空間時，求得的大小是4*5=20；而每個元素都是char *類型，所以求得指針元素的個數爲: 20 / 4 = 5。

        於是，我們得出一個公式，求指針數組的元素個數：

//直接求得指針數組p的元素個數
cnt = sizeof(p) / sizeof(p[0]);

//很多時候，我們會定義一個宏來表示，形式如下：

#ifndef ARRAY_SIZE
#define ARRAY_SIZE(a)  (sizeof(a) / sizeof(a[0]))
#endif

//使用ARRAY_SIZE宏求指針數組p的元素個數
cnt = ARRAY_SIZE(p);

• 定義字符串類型的指針數組時，每個元素（字符串）注意用分號隔開，否則可能出現意想不到的事情

        假設有以下2個指針數組的定義：

const char *p1[] = 
{
    "12345",
    "23456",
    "34567",
    "45678",
    "56789",
};

const char *p2[] = 
{
    "12345",
    "23456"
    "34567",
    "45678"
    "56789",
};

         如果你不仔細看，你可能覺得p1和p2的定義是一致；仔細一看，原來p2中少了2個分號；而這2個分號一少，直接就導致p2的最終被編譯器識別成的定義爲：

//最終被識別的定義
const char *p2[] = 
{
    "12345",
    "2345634567",
    "4567856789",
};

        看到區別了嗎？由於分號的缺失導致前後相鄰的字符串被結合在一塊，被連接成一個更長的字符串，而這種【拼接】是編譯器自動識別完成的，它不會提示任何錯誤，因爲在它看來根本就不是錯誤。對使用者而言，這樣定義一改變，原本本應該爲5個元素的字符串數組，就變成了3個字符串的數組，這簡直就是災難啊！！！

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        以上就是筆者對【數組指針】和【指針數組】的實踐，得出的切實理解，希望能夠幫助大家更近一步地理解它們。以上提及觀點，均爲筆者本人的觀點，如有紕漏之處，還望指正。感激不盡。

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原創作者：李路昌

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