C 语言中的指针和数组
在 C 语言编程中，数组和指针的概念非常重要。两者之间也存在着密切的联系。本章将详细讲解 C 语言编程中数组和指针之间的关系。
C 语言中的数组
C 语言中的数组是存储在连续内存块中的同质元素集合，这些元素属于同一数据类型。数组的大小是方括号内的整数，位于数组名称的前面。
声明数组
声明数组的语法如下:语法 −
data_type arr_name[size];
数组中的每个元素都由一个唯一的递增索引标识，索引从"0"开始。数组可以通过多种方式声明和初始化。
您可以声明一个数组，然后在代码中根据需要初始化它。例如 −
int arr[5]; ... ... a[0] = 1; a[1] = 2; ... ...
您也可以同时声明和初始化数组。要存储的值将以逗号分隔的列表形式放在花括号内。
int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
注意:在声明时初始化数组时，指定其大小是可选的，因为编译器会自动计算大小。因此，以下语句也有效 -
int a[] = {1, 2, 3, 4, 5};
示例:数组的下限和上限
数组中的所有元素都有一个位置索引，从"0"开始。数组的下界始终为"0"，而上限为"size - 1"。我们可以利用此属性，使用循环遍历、赋值或读取数组下标中的输入。
请看以下示例 -
#include <stdio.h>
int main(){
int a[5], i;
for(i = 0; i <= 4; i++){
scanf("%d", &a[i]);
}
for(i = 0; i <= 4; i++){
printf("a[%d] = %d
",i, a[i]);
}
return 0;
}
输出
运行代码并检查其输出 −
a[0] = 712952649 a[1] = 32765 a[2] = 100 a[3] = 0 a[4] = 4096
C 语言中的指针
指针是存储另一个变量地址的变量。在 C 语言中，符号 (&) 用作 取地址运算符。该运算符的返回值将赋值给指针。
要将变量声明为指针，需要在变量名称前添加星号 (*)。此外，指针变量的类型必须与其存储地址的变量类型相同。
在此代码片段中，"b" 是一个整型指针，用于存储整型变量 "a" 的地址 -
int a = 5; int *b = &a;
对于数组，你可以将其第 0 个元素的地址赋值给指针。
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *b = &arr[0];
在 C 语言中，数组本身的名称解析为其第 0 个元素的地址。这意味着，在上面的例子中，我们可以使用 "arr" 等同于 "&[0]":
int *b = arr;
示例:指针的增量运算符
与普通数值变量不同(其中增量运算符"++"将其值增加 1)，指针使用的增量运算符会将其值增加其数据类型的 sizeof 个值。
因此，int 指针在增量时会增加 4。
#include <stdio.h>
int main(){
int a = 5;
int *b = &a;
printf("Address of a: %d
", b);
b++;
printf("After increment, Address of a: %d
", b);
return 0;
}
输出
运行代码并检查其输出 −
Address of a: 6422036 After increment, Address of a: 6422040
C 语言中的解引用运算符
在 C 语言中，符号"*"用作解引用运算符。它返回指针指向的地址所存储的值。
因此，以下语句返回"5"，即变量"a"所存储的值，该变量是"b"所指向的变量。
int a = 5;
int *b = &a;
printf("value of a: %d
", *b);
注意:如果是 char 指针，它将自增 1;如果是 double 指针，它将自增 8;如果是结构体类型，则以该结构体类型的sizeof 值为增量。
示例:使用指针遍历数组
我们可以利用指针的这一属性，借助指针遍历数组元素。
#include <stdio.h>
int main(){
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *b = arr;
printf("Address of a[0]: %d value at a[0] : %d
",b, *b);
b++;
printf("Address of a[1]: %d value at a[1] : %d
", b, *b);
b++;
printf("Address of a[2]: %d value at a[2] : %d
", b, *b);
b++;
printf("Address of a[3]: %d value at a[3] : %d
", b, *b);
b++;
printf("Address of a[4]: %d value at a[4] : %d
", b, *b);
return 0;
}
输出
运行代码并检查其输出 −
address of a[0]: 6422016 value at a[0] : 1 address of a[1]: 6422020 value at a[1] : 2 address of a[2]: 6422024 value at a[2] : 3 address of a[3]: 6422028 value at a[3] : 4 address of a[4]: 6422032 value at a[4] : 5
注意事项
需要注意的是:-
- "&arr[0]" 等同于 "b"，而 "arr[0]" 等同于 "*b"。
- 同样，"&arr[1]" 等同于 "b + 1"，而 "arr[1]" 等同于 "*(b + 1)"。
- 此外，"&arr[2]" 等同于 "b + 2"，而 "arr[2]" 等同于 "*(b+2)"。
- 一般而言， "&arr[i]" 等同于 "b + I"，而 "arr[i]" 等同于 "*(b+i)"。
示例:使用解引用运算符遍历数组
我们可以使用此属性，并使用循环通过解引用运算符
来遍历数组。
#include <stdio.h>
int main(){
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *b = arr;
int i;
for(i = 0; i <= 4; i++){
printf("a[%d] = %d
",i, *(b+i));
}
return 0;
}
输出
运行代码并检查其输出 −
a[0] = 1 a[1] = 2 a[2] = 3 a[3] = 4 a[4] = 5
您还可以在每次迭代中增加指针并获得相同的结果 -
for(i = 0; i <= 4; i++){
printf("a[%d] = %d
", i, *b);
b++;
}
C 语言中的数组和指针概念密切相关。您可以使用指针来提高程序的效率，因为指针直接处理内存地址。指针也可以用来处理多维数组。
