c语言深度剖析(32)—数组指针和指针数组分析

1. 思考题：下面的声明合法吗？

int array[5];
int matrix[3][3];
int *pa = array;
int *pm = matrix;

• 合法，第一个为标准数组的定义，第二个为二维数组的定义，第三个为指向数组的指针，第四个为指向二维数组的指针。
• 问题：
  • array代表数组首元素的地址，那么matrix代表什么？
  • array和&array的地址值相同，但意义不同，那么它们所代表的类型相同吗？
  • 在二维数组的时候就不能用数组名表达数组首元素了，matrix不再代表数组首元素的地址。

2.数组类型

• C语言中的数组有自己特定的类型
• 数组类型由元素类型和数组大小共同决定；如：int array[5] 的类型为 int[5]。

3. 定义数组类型

• C语言中通过typedef为数组类型重命名：typedef type(name)[size];

// 数组类型：
typedef int(AINT5)[5];
typedef float(AFLOAT10)[10];
// 数组定义：
AINT5 iArray;
AFLOAT10 fArray;

4.数组指针

• 数组指针用于指向一个数组 
• 数组名是数组首元素的起始地址，但并不是数组的起始地址
• 通过取地址符&作用于数组名可以得到数组的起始地址 
• 可通过数组类型定义数组指针：ArrayType* pointer 
• 也可以直接定义：type(*pointer)[n]; 
• pointer为数组指针变量名；type为指向的数组的元素类型；n为指向的数组的大小

5.编程实验

• 数组类型和数组指针示例

#include <stdio.h>

typedef int(AINT5)[5];
typedef float(AFLOAT10)[10];
typedef char(ACHAR9)[9];

int main()
{
	AINT5 a1;
	float fArray[10];
	AFLOAT10* pf = &fArray;
	ACHAR9 cArray;

	char(*pc)[9] = &cArray;
	char(*pcw)[4] = cArray;

	int i = 0;

	printf("%d, %d\n", sizeof(AINT5), sizeof(a1));

	for (i = 0; i < 10; i++)  // 通过数组指针赋值
	{
		(*pf)[i] = i;     // ==> fArray[i] = i;
	}

	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%f\n", fArray[i]);
	}

	printf("%p, %p, %p\n", &cArray, pc + 1, pcw + 1);  // pc + 1 ==> (unsigned int )pc + 1 * sizeof(*pc) ==> (unsigned int)pc + 9

	return 0;
}

• 运行结果：

6. 指针数组

• 指针数组是一个普通的数组 
• 指针数组中每一个元素为一个指针 
• 指针数组的定义：type* pArray[n]; 
• type*：为数组中每个元素的类型（带有*，可知是一个指针类型） pArray：为数组名； n：数组大小 

7.编程实验

• 工程中的指针数组应用示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define DIM(a) (sizeof(a)/sizeof(*a))

int lookup_keyword(const char *key, const char *table[], const int size)
{
	int ret = -1;

	int i = 0;

	for (i = 0; i < size; i++)
	{
		if (strcmp(key, table[i]) == 0)
		{
			ret = i;
			break;
		}
	}

	return ret;
}

int main()
{
	const char *keyword[] = 
	{
			"do",
			"for",
			"if",
			"register",
			"return",
			"switch",
			"while",
			"case",
			"static"
	};

	printf("%d\n", lookup_keyword("return", keyword, DIM(keyword)));
	printf("%d\n", lookup_keyword("main", keyword, DIM(keyword)));

	return 0;
}

• 运行结果：

8. 小结

• 数组的类型由元素类型和数组大小共同决定
• 数组指针是一个指针，指向对应类型的数组
• 数组指针遵循指针运算法则 
• 指针数组是一个数组，其中每个元素都是指针
• 指针数组拥有C语言数组的各种特性。