C语言指针和数组基础

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关于C语言中指针和数组的争论就像是一场恶战。一方面,有些人觉得,所有人都必须承认指针与数组是不同的。而另一些人则认为数组被当成指针来处理,因此它们不应该有什么区别。这种现象让人迷惑。然而,这两种说法其实都是正确的。

数组不是指针,指针也不能说是数组。在C语言中,指针仅在内存中代表一个地址,而数组是许多连续的内存块,多个类型相似的元素存储在其中。更深入的解释,请参考我之前的博文《C语言内存地址》。在C语言的绝大多数情况下,数组被当作指针来处理,这也是使人困惑的地方。

 

数组表示法vs指针表示法

数组被当作指针来处理,具体指的下面两条:

  1. 数组名变量代表了数组中第一个元素的地址。它并不是一个指针,但却表现得像一个不能被修改的常指针一样。
  2. 程序在与数组交互的时候,用指针表示法代替数组表示法。

我们来看点代码吧。

我们声明了一个包含5个int的数组,并将数组名变量numbers赋给了一个int指针,ptr1。numbers代表了这个数组第一个元素的地址,将其赋给ptr1正是把它当成了指针来使用。接着我们用数组表示法访问了第一个元素的值。

第二个例子中,我们用数组表示法取了数组中第一个元素的地址,之后我们用解引用第一个元素所在地址的方法访问了它。

第三个例子中,我们用指针运算将数组中第一个元素的地址赋值给ptr3,之后我们解引用相同的地址来得到它的值。

最后我们将所有存储在指针中的地址和所有在这些地址的int值输出到屏幕上。运行这段代码,你会得到类似下面的输出:

所有值都是相同的。接下来再看看下面的代码:

运行它,你会得到以下输出:

就像你看到的那样,所有过程得到了相同的结果。

数组表示法实际上就是指针运算。C语言标准只是将numbers[0]定义为*(numbers + 0)的语法糖。(译者注:语法糖,它意指那些没有给计算机语言添加新功能,而只是对人类来说更容易理解的语法。)无论何时,你写下一个数组表示法,比方说numbers[2],都会被编译器转换为*(numbers + 2)。这里,numbers表示数组中第一个元素的地址,+2则表示用于指针运算的偏移量。

 

数组变量

我们已经展示了,数组常被当作指针来处理,而且对于C编译器而言数组表示法就是指针运算。一些人自然而然地就做出了这样的假设:既然数组能被当成指针,指针也应该能赋值给数组。这是不对的,数组名变量不能被改变。我们看看下面的代码吧。

这段代码不能通过编译。试一试,你会得到以下输出。

虽然数组名变量代表了数组第一个元素的地址,它却表现得像一个不能被更改的常指针一样。它不能接受一个别的数组名变量或是指向另一个数组的指针的赋值。思考一下,如果你有一个数组名变量A代表一个数组,而且你能够改变A的地址,那被A指向的内存将会发生生么?

接下来看看这段能够编译的代码。

虽然不能直接改变数组名变量,我们仍然改变一个指向这个数组的指针。代码中,我们创建了两个数组,两个int指针。我们将numbers赋给了ptr1,将numbers2赋给了ptr2。接着我们将ptr2赋给了ptr1,最后输出结果。可以看到,ptr1和ptr2都指向了numbers2数组的第一个元素。

 

总结

我希望你们能够喜欢这篇对C语言中数组和指针的概述。我们没有囊括关于指针和数组的一切知识,但足以作为一个开始。跟往常一样,我非常愿意接受大家的评论和建议。

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最新评论
  • Hucheng Guo   2013/08/16

    第一段代码中输出地址指向的int值,输出的都是val1的值,后面两个应该是val2和val3

  • Mick   2014/05/28

    数组名就是数组(首)地址(常量)的代称,它可以被赋给(拷贝)指针变量。

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