指针与数组

1.“指针”是个地址的概念。它本身不是变量，并不分配存储单元，仅表示对象在内存中的地址。

2.数组名同时也是该数组首元素的地址，数组名为地址常量，对该地址进行增减运算来移动指针寻找其他的数组元素，而不是对指针变量进行加减操作。

例：

#include<stdio.h>

int main(void)

{

    int a[3]={1,2,3};

    int *p=a;                                                                                           //  p为指向a的首元素地址的指针变量

    printf(“a=%p\n",a);                                                                        //  a表示数组a[3]的首元素地址，为常量

    printf（&a[0]=%p\n",&a[0]);                                                       //  &a[0]的意义与a相同

    printf（”&a+1=%p\n",a+1);                                                       //  对a进行增量运算，移动指针使其指向a[1]

    printf("&a[0]+1=%p\n",&a[0]+1);                                              //  &a[0]+1与a+1意义相同

    printf("&a=%p\n",&a);                                                                 //  &a的值与a相同，但指向的是整个数组单元

    printf(”&a+1=%p\n",&a+1);                                                        //  对&a移动1，则&a+1指向的是数组末单元下一个单元的地址

    return 0;

}

运行结果：

a=0x7ffe7de5c4a0

&a[0]=0x7ffe7de5c4a0

a+1=0x7ffe7de5c4a4

&a[0]+1=0x7ffe7de5c4a4

&a=0x7ffe7de5c4a0

&a+1=0x7ffe7de5c4ac

说明：尽管a=&a=&a[0]，但它们三个都不是变量，更谈不上是同类型的变量，因此可以取值相同但 意义不同，从而进行指针移动时变动大小也可以不同

a是数组首元素的首地址，&a是整个数组的首地址。

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3. 指向整型指针的指针

先看如下示例：

 1 #include <iostream>
 2 using namespace std;
 3 
 4 int main()
 5 {
 6     int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
 7     int *p = a;
 8     int **point = &p;
 9 
10     cout << "a = " << a << endl
11         << "p = " << p << endl
12         << "&p = " << &p << endl
13         << "point = " << point << endl
14         << "&point = " << &point << endl;
15 
16     for (int i = 0; i < 5; i++)
17     {
18         cout << "&a[" << i << "] = " << &a[i] << endl;
19     }
20     return 0;
21 }

运行结果图如下：

我们先看下内存分配图：

从上图可以看出point指针中存放的是p指针的地址，而p指针中存放的是a[0]的地址。所以*point和p是一样的，前者是取point指针中存放的地址(0025F754)中的值，即取地址0025F754中存放的值(0025F760)，而后者就是0025F760，所以两者是等价的。**point和a[0]是等价的，前者可以写成*p，*p是取p中存放的地址(0025F760)中的值，即地址0025F760中存放的值1。由上可以得出*point等于p， **point 等于 a[0]。通过上图可以清晰的对付诸如*point++等问题。

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4. 二维数组的指向整型指针的指针

先看如下示例：

 1 #include <iostream>
 2 using namespace std;
 3 
 4 int main()
 5 {
 6     char *a[] = {"Wel", "To", "China"};
 7     char **p = a;
 8     for(int i = 0; i < 3; i++)
 9     {
10         for (int j = 0; j < strlen(a[i]) + 1; j++)
11         {
12             cout << a[i][j] << "\t" << (void *)&a[i][j] << endl;
13         }
14         cout << endl;
15     }
16     
17     for (int i = 0; i < 3; i++)
18     {
19         cout << "a[" << i << "] = " << (void *) a[i] << endl
20              << "&a[" << i << "] = " << &a[i] << endl;
21     } 
22 
23 
24     cout << "p  = " << p << endl
25          << "&p = " << &p << endl;
26     return 0;
27 }

 

运行结果图如下：

我们先看下内存分配图：

由上图可以看出a[0]中存放着'W'的地址，a[1]中存放着'T'的地址，a[2]中存放着'C'的地址，只是这些地址都是指向字符型的，所以直接cout的会输出字符串，而指针p中存放着a[0]的地址，所以*p等于a[0],都是获得'W'的地址，即00A778CCC，而**p和a[0][0]等价都获得了地址00A778CCC中存放的值W。由上图我们可以看到字符地址相隔1个字节，而指针地址相隔4个字节，这样就便于++运算，获得下一个地址了，列如++p后，p就指向a[1]，p中存放的是a[1]的地址。

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5.二维数组和指针

以前一直有种误解：  
二维数组的是数组的数组，所以数组的首地址是指向第一个元素指针，而这个元素又是一个数组，所以把数组首地址理解为指向指针的指针。  
如int a[3][2];，以前一直认为a是一个指向int指针的指针，即是一个int**。最近发现这是错的。  
如果int **p=a; 编译就会报错。如果强制转换int **p=(int **)a，则使用p[i][j]访问数组元素时出错。  
首先，因为a的定义为 int a[3][2];则a的类型是int* [3][2]数组类型，或者int* [][2],即指向大小为2的数组的指针，类型与int **不同，所以int **p=a;出错

说明：二维数组的数组名为一个二级指针常量，实际上是一个行指针

例如：

{

int a[4][5];

int (*p)[5]=a;

}

这里a是个二维数组的数组名，相当于一个二级指针常量；

p是一个指针变量，它指向包含5个int元素的一维数组，此时p的增量以它所指向的一维数组长度为单位；

*(p+i)是二维数组a[i][0]的地址;

进一步讨论：
设有整型二维数组a[3][4]如下：
0   1   2   3
4   5   6   7
8   9  10  11 
它的定义为：
    int a[3][4]={{0,1,2,3},{4,5,6,7},{8,9,10,11}}
设数组a的首地址为1000，各下标变量的首地址及其值如图所示。


前面介绍过，C语言允许把一个二维数组分解为多个一维数组来处理。因此数组a可分解为三个一维数组，即a[0]、a[1]、a[2]。每一个一维数组又含有四个元素。



例如a[0]数组，含有a[0][0]，a[0][1]，a[0][2]，a[0][3]四个元素。

数组及数组元素的地址表示如下：从二维数组的角度来看，a是二维数组名，a代表整个二维数组的首地址，也是二维数组0行的首地址，等于1000。a+1代表第一行的首地址，等于1008。如图：



a[0]是第一个一维数组的数组名和首地址，因此也为1000。*(a+0)或*a是与a[0]等效的， 它表示一维数组a[0]0 号元素的首地址，也为1000。&a[0][0]是二维数组a的0行0列元素首地址，同样是1000。因此，a，a[0]，*(a+0)，*a，&a[0][0]是相等的。

同理，a+1是二维数组1行的首地址，等于1008。a[1]是第二个一维数组的数组名和首地址，因此也为1008。&a[1][0]是二维数组a的1行0列元素地址，也是1008。因此a+1,a[1],*(a+1),&a[1][0]是等同的。

由此可得出：a+i，a[i]，*(a+i)，&a[i][0]是等同的。

此外，&a[i]和a[i]也是等同的。因为在二维数组中不能把&a[i]理解为元素a[i]的地址，不存在元素a[i]。C语言规定，它是一种地址计算方法，表示数组a第i行首地址。由此，我们得出：a[i]，&a[i]，*(a+i)和a+i也都是等同的。

另外，a[0]也可以看成是a[0]+0，是一维数组a[0]的0号元素的首地址，而a[0]+1则是a[0]的1号元素首地址，由此可得出a[i]+j则是一维数组a[i]的j号元素首地址，它等于&a[i][j]。


由a[i]=*(a+i)得a[i]+j=*(a+i)+j。由于*(a+i)+j是二维数组a的i行j列元素的首地址，所以，该元素的值等于*(*(a+i)+j)。

【例10-22】

main(){
    int a[3][4]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};
    printf("%d,",a);
    printf("%d,",*a);
    printf("%d,",a[0]);
    printf("%d,",&a[0]);
    printf("%d\n",&a[0][0]);
    printf("%d,",a+1);
    printf("%d,",*(a+1));
    printf("%d,",a[1]);
    printf("%d,",&a[1]);
    printf("%d\n",&a[1][0]);
    printf("%d,",a+2);
    printf("%d,",*(a+2));
    printf("%d,",a[2]);
    printf("%d,",&a[2]);
    printf("%d\n",&a[2][0]);
    printf("%d,",a[1]+1);
    printf("%d\n",*(a+1)+1);
    printf("%d,%d\n",*(a[1]+1),*(*(a+1)+1));
}