于4.3 00:08修改,改正了之前文章中错误的观点,修改了一些低级错误
欢迎大家在文章下留言
于21-05-19 22:37再次更新,前几天有个同学问了我这么个问题,我觉得是一个非常好的作为本文的引入的例子
如下图,为什么输出如下,num与&num与&num[0]有什么区别?(图中的地址是16进制)
一.2维数组
1.二维数组的定义
int a[3][3];
在这我们定义了一个二维数组,拥有3行3列共9个int型存储空间大小。
2.二维数组的行地址和各个元素地址的表示
int a[3][4];
a;//代表数组首行地址,一般用a[0][0]的地址表示
&a;//代表整个数组的地址,一般用a[0][0]地址表示
a[i];代表了第i行起始元素的地址(网上说是代表了第i行的地址,但我觉得不是,在讲数组与指针的关系时我会验证给大家看)
&a[i];代表了第i行的地址,一般用a[i][0]的地址表示
a[i]+j;//代表了第i行第j个元素地址,a[i]就是j==0的情况
a[i][j];//代表了第i行第j个元素
&a[i][j];//代表了第i行第j个元素的地址
对于数组a,我们可以将a[3][4]分为两部分理解a[3]和[4],对于a[3],我们可以看成是一个一维数组,其元素分别为a[0],a[1],a[2],他们分别表示各行所代表的起始地址,而对于[4]我们可以理解成每行所拥有的元素个数,我们可以通过下面的图进行认识:
二.指针
指针的定义:
变量的指针就是变量的地址。存放变量地址的变量是指针变量。即在C语言中,允许用一个变量来存放指针,这种变量称为指针变量。因此,一个指针变量的值就是某个变量的地址或称为某变量的指针。
#include <stdio.h>
int main()
{
int* p;//定义了一个指向整形数据的指针变量
char *p;//定义了一个指向字符型数据的指针变量
char (*p)[3];//定义了一个数组指针,指向了一个长度为3的一维字符数组
char* (*p)[3];//定义了一个数组指针,指向了一个二维数组
//注意 char* p[3];不是一个指针,它是一个数组,里面存放了指针,下面我们会详细讲解
return 0;
}
对于指针类型和指针指向数据的类型,我们可以用一种简单的办法快速得出:
1.得出指针的类型:去掉指针变量则就是指针的类型
2.得出指针指向数据的类型:去掉*就是我们得出的数据类型
#include <stdio.h>
int main()
{
int* p;// 指针类型为int*,数据类型为int
char* p;//指针类型为char*,数据类型为char
char (*p)[3];//指针类型为char (*)[3],数据类型为char ()[3],表示一个一维数组
char* (*p)[3];//指针类型为char* (*)[3],数据类型为char (*)[3]表示一个二维数组
return 0;
}
指针的赋值
int a = 5;
&a;//会返回一个指向a内存的一个指针,注意是一个指针
int* p = &a;//p的类型为int*,&a也返回一个int*的指针,左右两边类型相同
指针与二维数组的关系以及使用
1.数组名与指针的关系:
a;//代表数组首行地址,一般用a[0][0]的地址表示
&a;//代表整个数组的地址,一般用a[0][0]地址表示
a[i];代表了第i行起始元素的地址(网上说是代表了第i行的地址,但我觉得不是,在讲数组与指针的关系时我会验证给大家看)
&a[i];代表了第i行的地址,一般用a[i][0]的地址表示
a[i]+j;//代表了第i行第j个元素地址,a[i]就是j==0的情况
a[i][j];//代表了第i行第j个元素
&a[i][j];//代表了第i行第j个元素的地址
*a;//代表数组a首元素地址也就是a[0]或者&a[0][0]
*(a+i);//代表了第i行首元素的地址,*a是i=0的情况
*(a+i)+j;//代表了第i行j个元素的地址
**a;//代表a的首元素的值也就是a[0][0]
*(*(a+i)+j);//代表了第i行第j个元素
#include <stdio.h>
int main()
{
int a[3][3] = {
{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
//输出各行首元素地址
printf("i\t&a[i]\ta+i\ta[i]\t&a[i][0]\n");
for(int i=0;i<3;i++)
printf("%d\t%d\t%d\t%d\t%d\t%d\n",i,&a[i],a+i,a[i],&a[i][0],*(a+i));
//输出各行中列元素地址
printf("\n输出各行中列元素地址");
printf("\n\ta[i]+i\t&a[i][i]\n") ;
for(int i=0; i<3; i++)
{
printf("i=%d\t%d\t%d\n",i,a[i]+i,&a[i][i]);
}
return 0;
}
运行结果:
//从上图结果我们可以看出
a+i == &a[i] == a[i] == &a[i][0] == *(a+i)//虽然它们的值相等,但他们的意义不全相等,a+i和&a[i]意义相同都表示行地址,a[i],&a[i][0],*(a+i)意思相同,都表示改行起始元素地址。
/*这里有个公式可以记一下:*(a+i) == a[i]; 加上个*号会等于指针变量去掉*号右边加个中括号,中括号内的值为指针变量所要增加的值,*(a+i)+j = a[i]+j;
对于 *(*(a+i)+j) = a[i][j],我们可以先去掉最外面的*变成(*(a+i))[j],再去掉*为a[i][j]
有了以上的概念,我们就可以对一些现象进行解释和说明,如下代码:
#include <stdio.h>
using namespace std;
int main(int argc, char *argv[]){
int a[3][4];
printf("%d\n", a);
printf("a + 1 \t &a + 1 \t a[0] + 1 \t &a[0] + 1\n");
printf("%d \t %d \t %d \t %d", a + 1, &a + 1, a[0] + 1, &a[0] + 1);
return 0;
}
运行结果:
(1)第一行输出6422000表示数组的起始地址为6422000
(2)由于a表示的数组首行地址,因此a+1中的1其实代表了数组中的一行元素的大小,也就是4*4个字节(一行4个int元素,每个int占4个字节),等于16
(3)由于&a表示的是一个数组,因此&a+1中的1其实代表了整个数组的大小,也就是3*4*4个字节3*4为元素个数最后的4是int表示的4个字节大小),等于48
(5)由于a[0]代表了第0行第0个元素的地址,因此a[0]+1中的1其实代表了一个元素的大小,也就是1*4,等于4
(5)由于&a[0]代表了第0行的地址,因此&a[0]+1中的1其实代表了一行元素的大小,也就是4*4个字节(同(2)),等于16
数组与指针的结合
1.数组指针与指针数组:
数组指针:是一个指向数组的指针
指针数组:是一个储存指针的数组
数组指针(表示一维数组)
#include <stdio.h>
int main()
{
int (*p)[3];
/*定义了一个数组指针,指向了一个数组长度为3的一维数组,注意是指向一个数组,所以赋值给他的地址要是数组类型的地址
可以这样理解:一维数组名就是一个指针这里只是用指针的形
式代替了数组名 ,注意这里的3要和指向的数组长度相同
*/
int a[3] = {1,2,3};
p = &a;
/*
将数组a地址赋值给p,此时(*p)[i]相当于a[i],注意不能写成p=a,或者p=&a[0]
因为指针p是指向一个数组,p=a表示p指向首个元素的地址,虽然&a,&a[0],a
的结果是一样的(这是因为数组一般用其首元素地址表示)
*/
printf("数组指针指向一维数组的遍历:\n");
for(int i=0; i<3; i++)
{
printf("%d\n",(*p)[i]);
}
/*这里要用指针遍历输出a不能用*(p+i)方式输出,
因为p表示数组a的地址(一般用数组中首个元素地址表示),
p++表示p要增加3*4个字节长度(3为数组指针指定的长度,4为int所占空间大小)
*/
printf("--------------------------\n");
printf("&a=%d\n",&a);//输出a的地址
printf("p=%d\n",p);//p指向了数组a,所以输出为a的地址(一般用数组中首个元素地址表示)
printf("*p=%d\n",*p);//既然p指向了数组a,那么*p则为数组a本身(一般用数组中首个元素地址表示)
printf("p+1=%d\n",p+1);
printf("*(p+1)=%d\n",*(p+1));//,运用公式*(p+1) == p[1],可以想象成刚好超过a长度的那个地址,p+1表示p要增加3*4个字节长度(3为数组指针指定的长度,4为int所占空间大小)==*(p+1)
printf("**p=%d\n",**p);//p指向a,*p表示a本身(一般用数组中首个元素地址表示),那么**p表示*a,表示数组首元素。
printf("p[0]=%d\n",p[0]);//p[0] == *p ,*p又是a本身,所以输出a首元素地址
printf("*p[0]=%d\n",*p[0]);//既然p[0]为数组首元素地址,那加上个*就为a的首元素
return 0;
}
输出结果:
数组指针(表示二维数组)
#include <stdio.h>
int main()
{
int a[3][4] = {
{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};
int (*p)[4];//4要和二维数组的列元素个数相同
p = a;//a代表数组首行地址
printf("a=%d\n",a);
printf("p=%d\n",p);//p==a,p就为a的首行地址
printf("*p=%d\n",*p);//*p == *a 为数组首元素地址
printf("**p=%d\n",**p);//**p == **a 为数组首元素
printf("p+1=%d\n",p+1);// p+1 == a+1;为第1行(有第0行)
printf("--------------------\n二维数组的遍历\n");
for(int i=0; i<3; i++)
{
for(int j=0; j<4; j++)
{
printf("%d ",*(*(p+i)+j));//通过上面的公式我们可以写成p[i][j] 或者*(p[i]+j)在下面数组的遍历我们都会一一使用
}
}
return 0;
}
运行结果:
指针数组
指针数组最明显的一个例子就是字符串数组
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
const char *str[5] = {"i","am","a","boy"};//定义了一个长度为5指针数组,每个元素都是const char *类型,都是一个指向字符串的指针
for(int i=0; i<4; i++)
{
printf("%s\n",str[i]);//str[i]代表字符串的地址,我们可以通过%s和字符串的首地址输出一个字符串
}
return 0;
}
运行结果:
二维数组的遍历(用指针):
法一:
#include <stdio.h>
int main()
{
/*让p指向数组的起始元素地址,然后依次使指针加1进行遍历
注意是指向起始元素的地址,起始元素的地址
虽然上面有很多的值都和起始元素地址相同,但是只有真正代表起始地址的才行
*/
int a[3][3] = {
{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
int *p;
//p = a;使p指向行地址,报错
//p = &a[0];//使p指向行地址,报错,侧面也证明了&a[0]指向行地址
p = *a;//*a代表数组起始元素地址,可以通过
p = a[0]; //a[0]代表数组起始元素地址,可以通过,
p = &a[0][0]; //可以通过
for(int i=0; i<9; i++)
{
printf("%d ",*p++); //还记得我之前说的那个公式吗?这里还可以写出p[i++];
//可以这样推出*p++ == *(p+i) -> p[i]
} //但要注意我们对指针进行了自增,因此在使用时要减去增加的那部分
p = p - 9;
printf("\n");
for(int i=0; i<9; i++)
{
printf("%d ",p[i]);
}
return 0;
}
运行结果:
法二:
#include <stdio.h>
int main()
{
/*定义一个数组指针
让指针p指向数组的行地址,然后每次使他的行增加与列增加来遍历
*/
int a[3][3] = {
{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
int (*p)[3];
p = a;//因为数组名本身为一个指向行地址的指针,因此此可有p == a;而不是*p = a;
for(int i=0; i<3; i++)
{
for(int j=0; j<3; j++)
{
printf("%d ",*(*(p+i)+j));//还记得我之前说的那个公式吗?这里还可以写成p[i][j]或者*(p[i]+j)
}
}
printf("\n");
for(int i=0; i<3; i++)
{
for(int j=0; j<3; j++)
{
printf("%d ",p[i][j]);
}
}
printf("\n");
for(int i=0; i<3; i++)
{
for(int j=0; j<3; j++)
{
printf("%d ",*(p[i]+j));
}
}
return 0;
}
运行结果:
法三:
#include <stdio.h>
int main()
{
//定义一个指针数组,数组的每个元素都储存着另一个数组的行的起始元素地址
int a[3][3] = {
{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
int *p[3];
for(int i=0; i<3; i++) p[i] = a[i]; //或者p[i] = &a[i][0]; 或者p[i] = *(a+i);
for(int i=0; i<3; i++)
{
for(int j=0; j<3; j++)
printf("%d ",*(p[i]+j));//这里还可以写成*(*(p+i)+j)
}
printf("\n");
for(int i=0; i<3; i++)
{
for(int j=0; j<3; j++)
printf("%d ",*(*(p+i)+j));
}
return 0;
}
输出结果:
法四:
#include <stdio.h>
int main()
{
/*通过数组名遍历(数组民也是一种指针),前面我们说过*a代表了数组起始元素的地址
那我们可以使*a+i来指向第i个元素,再通过*(*a+i) 遍历,这与前面第一个方法是一样的,
只不过第一个方法用一个指针p代替了起始元素的地址(注意这里是代替,并不是指向,指向的意思是指针内存放的是某个变量的地址)
*/
int a[3][3] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
for(int i=0; i<9; i++)
printf("%d ",*(*a+i));
return 0;
}
运行结果:
字符串和字符串数组的输入
这里主要记录下平常自己不怎么不到的方法,加以巩固
法一:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define N 100
int main()
{
char str[10][N];
for(int i=0; i<4; i++)
{
gets(str[i]);//gets()以回车键判断是否输入完毕,scanf()以空格判断,str[i]代表了每行的起始地址,相当于每行储存了一个字符串
}
for(int i=0; i<4; i++)
{
printf("%s ",str[i]);
}
return 0;
}
运行结果:
法二:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main()
{
char *str;
str = (char*)malloc(sizeof(char)*100);//类似于char str[100];
gets(str);
printf("len=%d\n",strlen(str));
printf("%s",str);
free(str);
return 0;
}
运行结果:
以后遇到更多的用法我将继续补充。
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