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深入了解指针（3）

1. 数组名的理解

通过对==深入了解指针（2）==的学习，我们在使用指针访问数组的内容时，可以这样写：

intarr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};int*p=&arr[0];

这里我们使用&arr[0]的方式拿到了数组第一个元素的地址，但是其实数组名本身就是地址，而且是数组首元素的地址，可以做个测试：

#include<stdio.h>intmain(){intarr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};printf("&arr[0] = %p\n",&arr[0]);printf("arr = %p\n",arr);return0;}

输出结果：

通过观察输出结果可以发现数组名和数组首元素的地址打印出的结果一摸一样，数组名就是数组首元素（第一个元素）的地址。

我们在打代码的过程中经常会见到sizeof(arr)，那这里的arr还是指首元素地址吗？

#include<stdio.h>intmain(){intarr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};printf("%d\n",sizeof(arr));return0;}

输出结果：
输出结果是：40，如果arr是数组首元素的地址，那输出应该的应该是4/8才对。
其实数组名就是数组首元素(第⼀个元素)的地址是对的，但是有两个例外：

• sizeof(数组名)：sizeof中单独放数组名，这里的数组名表示整个数组，计算的是整个数组的大小，单位是字节
• &数组名：这里的数组名表示整个数组，取出的是整个数组的地址（整个数组的地址和数组首元素
  的地址是有区别的）
  除此之外，任何地方使用数组名，数组名都表示首元素的地址。

在这可以测试一下下面的代码：

#include<stdio.h>intmain(){intarr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};printf("&arr[0] = %p\n",&arr[0]);printf("arr = %p\n",arr);printf("&arr = %p\n",&arr);return0;}

输出结果：

通过输出结果，可以看到三个打印结果一摸一样，那arr和&arr有什么区别呢？再通过下面的程序来测试一下

#include<stdio.h>intmain(){intarr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};printf("&arr[0] = %p\n",&arr[0]);printf("&arr[0]+1 = %p\n",&arr[0]+1);printf("arr = %p\n",arr);printf("arr+1 = %p\n",arr+1);printf("&arr = %p\n",&arr);printf("&arr+1 = %p\n",&arr+1);return0;}

输出结果：

我们通过输出结果可以发现&arr[0]和&arr[0]+1相差4个字节，arr和arr+1相差4个字节，这是因为&arr[0]和arr都是首元素的地址，+1就是跳过一个元素。

但是&arr和&arr+1相差40个字节，这就是因为&arr是数组的地址，+1操作是跳过整个数组的。

2. 使用指针访问数组

通过前面的学习，再结合数组的特点，我们就能够使用指针来访问数组了。

#include<stdio.h>intmain(){intarr[10]={0};//输入inti=0;intsz=sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);//输入int*p=arr;for(i=0;i<sz;i++){scanf("%d",p+i);//scanf("%d", arr + i);}//输出for(i=0;i<sz;i++){printf("%d ",*(p+i));}return0;}

将上面的程序看懂后，可以试着再分析一下，数组名arr是首元素的地址，可以赋值给p，其实数组名arr和p在这里是等价的。那我们可以使用arr[i]来访问数组的元素，那p[i]是否也可以访问数组呢？

#include<stdio.h>intmain(){intarr[10]={0};//输入inti=0;intsz=sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);//输入int*p=arr;for(i=0;i<sz;i++){scanf("%d",p+i);//scanf("%d", arr + i);}//输出for(i=0;i<sz;i++){printf("%d ",p[i]);}return0;}

对比上面两个程序，在倒数第四行的地方，将*(p+i)换成p[i]也是能够正常打印的，所以本质上p[i]是等价于*(p+i)。

同理arr[i]应该等价于*(arr+i)，数组元素的访问在编译器处理的时候，也是转换成首元素的地址 + 偏移量求出元素的地址，然后解引用来访问的。

3. 一维数组传参的本质

经过上面的学习，我们再通过下面的程序来探究一维数组传参的本质

#include<stdio.h>voidtest(intarr[]){intsz2=sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);printf("sz2 = %d\n",sz2);}intmain(){intarr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};intsz1=sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);printf("sz1 = %d\n",sz1);test(arr);return0;}

输出结果：

我们发现在函数内部是没有正确获得数组的元素个数。

通过对数组名的学习，我们了解到：数组名是数组首元素的地址。那么在数组传参的时候，传递的是数组名，也就是说本质上数组传参传递的是数组首元素的地址。

所以函数形参的部分理论上应该使用指针变量来接收首元素的地址。那么在函数内部的sizeof(arr)计算的是⼀个地址的大小（单位字节）而不是数组的大小（单位字节）。正是因为函数的参数部分是本质是指针，所以在函数内部是没办法求的数组元素个数的。

#include<stdio.h>voidtest1(intarr[])//参数写成数组形式，本质还是指针{printf("%d\n",sizeof(arr));}voidtest2(int*arr)//参数写成指针形式{printf("%d\n",sizeof(arr));//计算一个指针变量的大小}intmain(){intarr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};test1(arr);test2(arr);return0;}

总计：一维数组传参，形参的部分可以写成数组的形式，也可以写成指针的形式，形参本质是指针。

4. 冒泡排序

冒泡排序的核心思想就是：两两相邻的元素进行比较。

方法一：

#include<stdio.h>voidbubble_sort(intarr[],intsz)//参数接受数组元素个数{for(inti=0;i<sz-1;i++){for(intj=0;j<sz-1-i;j++){if(arr[j]>arr[j+1]){inttmp=arr[j];arr[j]=arr[j+1];arr[j+1]=tmp;}}}}intmain(){intarr[]={3,1,7,5,8,9,0,2,4,6};intsz=sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);bubble_sort(arr,sz);for(inti=0;i<sz;i++){printf("%d ",arr[i]);}return0;}

方法二：对方法一进行了优化

#include<stdio.h>voidbubble_sort(intarr[],intsz)//参数接受数组元素个数{for(inti=0;i<sz-1;i++){intflag=1;//假设这一轮数组已经有序了for(intj=0;j<sz-1-i;j++){if(arr[j]>arr[j+1]){flag=0;//发生交换就说明，无序inttmp=arr[j];arr[j]=arr[j+1];arr[j+1]=tmp;}}if(flag==1)//这一轮没有发生交换就说明已经有序，后面不用再做无效循环了break;}}intmain(){intarr[]={3,1,7,5,8,9,0,2,4,6};intsz=sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);bubble_sort(arr,sz);for(inti=0;i<sz;i++){printf("%d ",arr[i]);}return0;}

5. 二级指针

指针变量也是变量，是变量就有地址，那指针变量的地址存放在哪里？ ——二级指针

对二级指针的运算有：

• *ppa通过对ppa中的地址进行解引用，这样找到的是pa，*ppa其实访问的就是pa。

intb=20;*ppa=&b;//等价于 pa = &b;

• **ppa先通过*ppa找到pa，然后对pa进行解引用操作：*pa，那找到的是a。

**ppa=30;//等价于*pa = 30;//等价于a = 30;

6. 指针数组

数组指针，从这个名字来看，它是指针还是数组呢？——其实它是数组
通过类比一下，整型数组是存放整形的数组，字符数组是存放字符的数组。
故指针数组就是存放指针的数组

整型数组和字符数组：

指针数组的每个元素都是用来存放地址（指针）的。
如下图：

7. 指针数组模拟二维数组

#include<stdio.h>intmain(){intarr1[]={1,2,3,4,5};intarr2[]={2,3,4,5,6};intarr3[]={3,4,5,6,7};//数组名是首元素的地址，类型是int*的，就可以存放在parr数组中int*parr[3]={arr1,arr2,arr3};for(inti=0;i<3;i++){for(intj=0;j<5;j++){printf("%d ",parr[i][j]);}printf("\n");}return0;}

输出结果：

parr数组的图画演示：

parr[i]是访问parr数组的元素，parr[i]找到的数组元素指向了整型一维数组，parr[i][j]就是整型一维数组中的元素。
上述的代码模拟出二维数组的效果，实际上并非完全是二维数组，因为每一行并非是连续的。