關於指針數組與數組指針詳解（知識點全面）

關於指針數組與數組指針詳解（知識點全面）_利刃Cc的博客-CSDN博客_指針數組的作用

1.指針數組

如果一個數組中的所有元素保存的都是指針，那麼我們就稱它爲指針數組。其一般形式爲：

        數據類型    *數組名[常量表達式][常量表達式]...... ;

它是一個數組，數組的元素都是指針，數組佔多少個字節由數組本身的大小決定，每個元素都是一個指針。

 例如：char *arr[]={“Sunday”,“Monday”}，存儲了兩個指針，第一個指針指向了字符串"Sunday"，第二個指針指向了字符串"Monday"，而sizeof(arr)=8，因爲在32位平臺，指針類型大小佔4個字節。指針數組最重要的用途是對多個字符串進行處理操作，因爲字符指針比二維數組更快更有效。

 

下面是個簡單的例子

1. #include <stdio.h>
2. int main()
3. {
4. //定義三個整型數組
5. int a[5] = { 1,2,3,4,5 };
6. int b[5] = { 6,4,8,3,1 };
7. int c[5] = { 2,5,8,6,1 };
8. //定義一個存放指向整型變量的指針的數組arr
9. int* arr[] = { a,b,c };
10. //通過接引用打印出三個一維數組的元素
11. for (int i = 0; i < 3; i++)
12. {
13. for (int j = 0; j < 5; j++)
14. {
15. printf("%d ", *(arr[i]+j));
16. }
17. printf("\n");
18. }
19. return 0;
20. }

 結果如下：

      1 2 3 4 5

      6 4 8 3 1

      2 5 8 6 1

以上對arr解引用的方式有很多，它們都是等價的，我們來舉個例子：

1. #include<stdio.h>
2. int main()
3. {
4. int i = 0;
5. int a[3][4] = { {1,2,3,4} ,{5,6,7,8} ,{9,10,11,12} };//定義一個二維數組
6. int* pa[3];//定義一個指針數組
7. for (i = 0; i < 3; i++)//給指針數組賦值
8. pa[i] = a[i];
9. printf("指針數組的內容爲:\n");
10. for (i = 0; i < 3; i++)//打印出指針數組的內容
11. {
12. int j;
13. for (j = 0; j < 4; j++)
14. printf("%d ", *(*(pa + i) + j));
15. printf("\n");
16. }
17. //以下均爲不同方式的解引用操作
18. printf("不同解引用操作的結果爲:\n");
19. printf("%d,%d\n", a[1][1], *(pa[1] + 1));
20. printf("%d,%d\n", a[1][1], *(*(pa+1) + 1));
21. printf("%d,%d\n", a[1][1], (*(pa + 1))[1]);
22. printf("%d,%d\n", a[1][1], pa[1][1]);
23. return 0;
24. }

結果如下所示： 

指針數組的內容爲:

1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12

不同解引用操作的結果爲:

6,6
6,6
6,6
6,6

從以上例子可看出解引用有多種方式，它們的等價形式如下：

*( pa[i] + j )         //等價於 *( a[i] + j )

*( *(p+i) + j )        //等價於 *( *(a+j) + j )

( *(p+i) )[ j ]        //等價於( *(a+i) )[ j ]

p[ i ][ j ]                //等價於 a[i][j]

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補充（1）：指針數組還可以和字符串數組相結合使用，請看下面的例子：

1. #include <stdio.h>
2. int main(){
3. char *str[3] = {"lirendada","C語言","C Language"};
4.  
5. printf("%s\n%s\n%s\n", str[0], str[1], str[2]);
6. return 0;
7. }

結果如下：

lirendada

c語言

C Language

需要注意的是，字符數組 str 中存放的是字符串的首地址，不是字符串本身，字符串本身位於其他的內存區域，和字符數組是分開的。

也只有當指針數組中每個元素的類型都是char *時，才能像上面那樣給指針數組賦值，其他類型不行。

 爲了便於理解，可以將上面的字符串數組改成下面的形式，它們都是等價的。

1. #include <stdio.h>
2. int main(){
3. char *str0 = "lirendada";
4. char *str1 = "C語言";
5. char *str2 = "C Language";
6. char *str[3] = {str0, str1, str2};
7. printf("%s\n%s\n%s\n", str[0], str[1], str[2]);
8. return 0;
9. }

補充（2）：二維數組與指針數組的區別

1. char *p1[]={"lirendada","C","C++"};
2. char p2[][8]={"liren","C","C++"};

*p1，*(p1+1)，*(p1+2)：所指向的字符串常量是不規則長度的，且sizeof(p1)=12。

p2[0]，p2[1]，p2[2]所指向的字符串都是一定長度的，且sizeof(p2)=24。

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插播：大家閱讀了頭是不是有點大呢哈哈，點個贊或者三連支持一下作者，說不定腦瓜子突然就懂了呢！！！

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 2.數組指針

注：因爲數組指針對於一維數組的使用比較尷尬，對於一維數組，建議使用指針數組比較方便，這裏只涉及到關於二維數組與數組指針的知識！！！

首先引入二維數組的定義：二維數組在概念上是二維的，有行有列，但在內存中所有的元素都是連續排列的，以下面的二維數組爲例：

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

從概念上理解，a的分佈就像一個矩陣：

1        2        3        4

5        6        7        8

9       10      11      12

 從內存上理解,整個數組佔用一塊連續的內存:

 C語言中的二維數組是按行排列的，也就是先存放 a[0] 行，再存放 a[1] 行，最後存放 a[2] 行；每行中的 4 個元素也是依次存放。數組 a 爲 int 類型，每個元素佔用 4 個字節，整個數組共佔用 4×(3×4) = 48 個字節。

C語言允許把一個二維數組分解成多個一維數組來處理。對於數組 a，它可以分解成三個一維數組，即 a[0]、a[1]、a[2]。每一個一維數組又包含了 4 個元素，例如 arr[0] 包含 a[0][0]、a[0][1]、a[0][2]、a[0][3]。

 

假設數組a中第0個元素的地址爲1000，那麼每個一維數組的首地址如下圖所示：

 

 爲了更好的理解指針和二維數組的關係，我們先來定義一個指向 a 的指針變量 p：

int (*p)[4] = a ; 

括號中的*表明 p 是一個指針，它指向一個數組，數組的類型爲int [4]，這正是 a 所包含的每個一維數組的類型。

[]的優先級高於*，()是必須要加的，如果赤裸裸地寫作int *p[4]，那麼應該理解爲int *(p[4])，p 就成了一個指針數組，而不是二維數組指針。

對指針進行加法（減法）運算時，它前進（後退）的步長與它指向的數據類型有關，p 指向的數據類型是int [4]，那麼p+1就前進 4×4 = 16 個字節，p-1就後退 16 個字節，這正好是數組 a 所包含的每個一維數組的長度。也就是說，p+1會使得指針指向二維數組的下一行，p-1會使得指針指向數組的上一行。數組名 a 在表達式中也會被轉換爲和 p 等價的指針！

概念圖如以下所示：

 

 下面我們就來探索一下如何使用指針 p 來訪問二維數組中的每個元素。按照上面的定義：

1) p指向數組 a 的開頭，也即第 0 行；p+1前進一行，指向第 1 行。

2) *(p+1)表示取地址上的數據，也就是整個第 1 行數據。注意是一行數據，是多個數據，不是第 1 行中的第 0 個元素，下面的運行結果有力地證明了這一點：

1. #include <stdio.h>
2. int main(){
3. int a[3][4] = { {0, 1, 2, 3}, {4, 5, 6, 7}, {8, 9, 10, 11} };
4. int (*p)[4] = a;
5. printf("%d\n", sizeof(*(p+1)));
6. return 0;
7. }

運行結果爲下面所示：

16

 

3) *(p+1)+1表示第 1 行第 1 個元素的地址。如何理解呢？

*(p+1)單獨使用時表示的是第 1 行數據，放在表達式中會被轉換爲第 1 行數據的首地址，也就是第 1 行第 0 個元素的地址，因爲使用整行數據沒有實際的含義，編譯器遇到這種情況都會轉換爲指向該行第 0 個元素的指針；就像一維數組的名字，在定義時或者和 sizeof、& 一起使用時才表示整個數組，出現在表達式中就會被轉換爲指向數組第 0 個元素的指針

 

4) *(*(p+1)+1)表示第 1 行第 1 個元素的值。很明顯，增加一個 * 表示取地址上的數據。

根據上面的結論，可以很容易推出以下的等價關係：

a+i == p+i
a[i] == p[i] == *(a+i) == *(p+i)
a[i][j] == p[i][j] == *(a[i]+j) == *(p[i]+j) == *(*(a+i)+j) == *(*(p+i)+j)

 【實例】使用指針遍歷二維數組。

1. #include <stdio.h>
2. int main(){
3. int a[3][4]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};
4. int(*p)[4];
5. int i,j;
6. p=a;
7. for(i=0; i<3; i++){
8. for(j=0; j<4; j++) printf("%2d ",*(*(p+i)+j));
9. printf("\n");
10. }
11. return 0;
12. }

運行結果：

 0   1   2   3
 4   5   6   7
 8   9  10   11

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指針數組和二維數組指針的區別

指針數組和二維數組指針在定義時非常相似，只是括號的位置不同：

1. int *(p1[5]); //指針數組，可以去掉括號直接寫作 int *p1[5]；
2. int (*p2)[5];//二維數組指針，不能去掉括號

指針數組和二維數組指針有着本質上的區別：指針數組是一個數組，只是每個元素保存的都是指針，以上面的 p1 爲例，在32位環境下它佔用 4×5 = 20 個字節的內存。二維數組指針是一個指針，它指向一個二維數組，以上面的 p2 爲例，它佔用 4 個字節的內存。