一、數(shù)組

1、數(shù)組介紹

數(shù)組(array)由一系列類型相同的元素構(gòu)成。例如：

int arr[10];

float candy[25];

char code[12];

以上數(shù)組聲明中包括數(shù)組元素的數(shù)目和元素的類型。數(shù)組元素按順序存儲(chǔ)于內(nèi)存中，通過使用整數(shù)索引（或偏移量）來訪問。在C中，首元素的索引值為0，因此包含n個(gè)元素的數(shù)組的末元素的索引為n-1。

2、數(shù)組初始化

A、可以使用花括號(hào)括起來的一系列數(shù)值來初始化數(shù)組。數(shù)組之間用逗號(hào)隔開，在數(shù)值和逗號(hào)之間可以使用空格符。例如：

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

B、當(dāng)數(shù)值數(shù)目少于數(shù)組元素?cái)?shù)目時(shí)，多余的數(shù)組元素被初始化為0。也就是說，如果不初始化數(shù)組，數(shù)組元素和未初始化的普通變量一樣，其中存儲(chǔ)的是無用的數(shù)值，但是如果部分初始化數(shù)組，未初始化的元素則被設(shè)置為0。例如：

int arr[10] = {1, 2, 3, 4, 5}; 默認(rèn)后五位未初始化元素為0。

C、如果初始化列表中項(xiàng)目的個(gè)數(shù)大于數(shù)組大小，編譯器會(huì)毫不留情地認(rèn)為這是一個(gè)錯(cuò)誤。你可以省略括號(hào)中的數(shù)字，從而讓編譯器自動(dòng)匹配數(shù)組大小和初始化列表中的項(xiàng)目數(shù)目。例如：

int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};

需要注意：

當(dāng)使用空的方括號(hào)對(duì)數(shù)組進(jìn)行初始化時(shí)，編譯器會(huì)根據(jù)列表中的數(shù)值數(shù)目來確定數(shù)組大小。

可通過sizeof計(jì)算數(shù)組元素?cái)?shù)目，例如：

int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};?

數(shù)組元素?cái)?shù)目 = sizeof (arr) / sizeof (int);

D、字符串?dāng)?shù)組初始化，例如：

char code[] = "hello world";

char code[] = {'h' ,'e' ,'l' ,'l' ,'o' ,' ' ,'w' ,'o' ,'r' ,'l' ,'d' ,'\0'};

注意標(biāo)志結(jié)束的空字符，如果沒有它，得到的就只是一個(gè)字符數(shù)組而不是一個(gè)字符串。指定數(shù)組大小時(shí)，一定要確保數(shù)組元素比字符串長(zhǎng)度至少多1 （多出來的1個(gè)元素用于容納空字符），未被使用的元素均被自動(dòng)初始化為0。這里的0是char形式的空字符，而不是數(shù)字字符0。

E、采用宏定義#define指令創(chuàng)建一個(gè)指定數(shù)組大小的明顯常量 （SIZE），可以在定義數(shù)組和設(shè)置循環(huán)限制時(shí)使用這個(gè)常量，以后更改數(shù)組大小的時(shí)候方便處理，例如：

#define SIZE 5

int arr[SIZE];

for (int n = 0; n < SIZE; n++) {....};

F、指定初始化項(xiàng)目(C99)

例如：int arr[6] = {[5] = 2}; ?//把a(bǔ)rr[5]初始化為2 ??

等于：int arr[6] = {0, 0, 0, 0, 0, 2};

說明：對(duì)于通常的初始化，在初始化一個(gè)或多個(gè)元素后，未經(jīng)初始化的元素都將被設(shè)置為0.

再如：int day[12] = {31, 28, [4] = 31, 30, 31, [1] = 29};

等于：int day[12] = {31, 29, 0, 0, 31, 30, 31, 0, 0, 0, 0, 0};

說明：

第一，如果在一個(gè)指定初始化項(xiàng)目后跟有不止一個(gè)值，，例如在序列 [4] = 31, 30, 31中這樣，則這些數(shù)值將用來后續(xù)的數(shù)組元素初始化。

第二，如果多次對(duì)一個(gè)元素進(jìn)行初始化，則最后的一次有效。錄入在序列中前面days[1]初始化為28，而后面的指定初始化 [1] = 29覆蓋了前面的數(shù)值，于是day[1]的數(shù)值最終為29.

3、數(shù)組賦值

聲明完數(shù)組后，可以借助數(shù)組的索引（即下標(biāo)）對(duì)數(shù)組成員進(jìn)行賦值。C不支持把數(shù)組作為一個(gè)整體來進(jìn)行賦值的，也不支持用花括號(hào)括起來的列表形式進(jìn)行賦值 （初始化的時(shí)候除外）。可使用循環(huán)對(duì)元素逐個(gè)賦值。

#include <stdio.h> #define SIZE 5 int main (void) {int n;int arr[SIZE] = {1, 2, 3, 4, 5}; /"數(shù)組初始化"/int code[SIZE]; code = arr; /"不允許"/code[SIZE] = arr[SIZE]; /"不正確"/code[SIZE] = {1, 2, 3, 4, 5}; /"不起作用"/for (n = 0; n < SIZE; n++) /"循環(huán)對(duì)元素逐個(gè)賦值"/arr[n] = 2*n;return 0; }

4、數(shù)組邊界

使用數(shù)組的時(shí)候，需要注意數(shù)組索引不能超過數(shù)組的邊界，例如：

int arr[5];

那么在使用數(shù)組索引的時(shí)候，要確保它的范圍在0和4之間，因?yàn)榫幾g器不會(huì)檢測(cè)出這種錯(cuò)誤，例如：

arr[5] = 3; //沒有這個(gè)數(shù)組元素

arr[6] = 4; //沒有這個(gè)數(shù)組元素

在標(biāo)準(zhǔn)C中并不檢查是否使用正確的下標(biāo)，不檢查邊界能夠讓C程序的運(yùn)行速度更快。當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，這些語(yǔ)句把數(shù)據(jù)放在可能由其他數(shù)據(jù)使用的位置上，因而可能破壞程序的結(jié)果甚至使程序崩潰。

5、指定數(shù)組大小

直到C99標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)之前，聲明數(shù)組時(shí)在方括號(hào)內(nèi)只能使用整數(shù)常量表達(dá)式。整數(shù)常量表達(dá)式是由整數(shù)常量組成的表達(dá)式。sizeof表達(dá)式被認(rèn)為是一個(gè)整數(shù)常量，而(和C++不同)一個(gè)const值卻不是整數(shù)常量。并且該表達(dá)式的值必須大于0.

#define SIZE 5 int n = 5; float a1[5]; //可以 float a2[5*2 + 1]; //可以 float a3[sizeof (int) +1]; //可以 float a4[-4]; //不可以，數(shù)組大小必須大于0 float a5[0]; //不可以，數(shù)組大小必須大于0 float a6[2.5]; //不可以，數(shù)組大小必須大于0 float a7[(int)2.5]; //可以，把float類型指派為int類型 float a8[n]; //C99之前不允許 float a9[SIZE]; //可以

6、數(shù)組函數(shù)

使用數(shù)組名作為實(shí)際參數(shù)時(shí)，主要的一點(diǎn)是要知道并不是把整個(gè)數(shù)組傳遞給函數(shù)，而是傳遞它的地址；因此相應(yīng)的形式參量是一個(gè)指針（數(shù)組做形參即指針）。處理數(shù)組時(shí)，函數(shù)必須知道數(shù)組的地址和元素的個(gè)數(shù)。數(shù)組地址直接傳遞給函數(shù)，而數(shù)組元素的個(gè)數(shù)信息需要內(nèi)建于函數(shù)內(nèi)部或被作為獨(dú)立的參數(shù)傳遞給函數(shù)。后者更為通用，因?yàn)檫@種方法可以處理不同大小的數(shù)組。

下列4中原型都是等價(jià)的：

int sum (int *ar, int n);

int sum (int *, int);

int sum (int ar[], int n);

int sum (int [], int);

定義函數(shù)時(shí)，名稱是不可以省略的：

int sum (int *ar, int n) {...} 等價(jià)于

int sum (int ar[], int n) {...}

7、多維數(shù)組

A、int arr[5][12]; //5個(gè)有12個(gè)整數(shù)組成的宿主的數(shù)組，我們稱之為二維數(shù)組。

int arr[行][列];

arr[0]是數(shù)組，那么它的首元素是arr[0][0],第二個(gè)元素為arr[0][1],依此類推其他元素。它包含5行，每行12列。

注意：使用for嵌套循環(huán)結(jié)構(gòu)處理二維數(shù)組時(shí)，“行”為外循環(huán)，“列”為內(nèi)循環(huán)，長(zhǎng)循環(huán)為內(nèi)部循環(huán)，短循環(huán)為外部循環(huán)，那么“行”應(yīng)該小于“列”。

B、初始化二維數(shù)組

例如：arr[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}}；

初始化使用了2個(gè)數(shù)值列表，每個(gè)數(shù)值列表都用花括號(hào)括起來。如果第一個(gè)列表有2個(gè)數(shù)值，則第一行只有前2個(gè)元素得到賦值，最后1個(gè)元素被默認(rèn)初始化為0.如果列表中的數(shù)值多余3個(gè)，則報(bào)告錯(cuò)誤；而且這些數(shù)值不會(huì)影響到下一行的賦值。

初始化的時(shí)候也可以省略內(nèi)部的花括號(hào)，只保留最外面的一對(duì)花括號(hào)，例如：

arr[2][3]={1,2,3,4,5,6}；

C、二維數(shù)組作形參

在傳統(tǒng)的C向函數(shù)傳遞多維數(shù)組的方法是把數(shù)組名(也就是地址)傳遞給相應(yīng)類型的指針變量。指針聲明需要指定各維的大小（注意第一個(gè)方括號(hào)是空的，不需要明確指出大小）；第一個(gè)參量的維數(shù)大小通常作為第二個(gè)參數(shù)來傳遞，例如：

void display (int arr[][12], int rows);等價(jià)于

void display (int (* arr)[4], int rows);

請(qǐng)注意下面的聲明是不正確的：

void display (int arr[][], int rows); //錯(cuò)誤的聲明

編譯器會(huì)把數(shù)組符號(hào)轉(zhuǎn)換成指針符號(hào)，如果是空括號(hào)，這樣轉(zhuǎn)換的時(shí)候會(huì)不知道ar所指向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)大小，編譯器將不能正確處理。

也可以如下這樣在另一對(duì)括號(hào)填寫大小，但編譯器將忽略：

void display (int arr[8][12], int rows);

一般聲明N維數(shù)組的指針時(shí)，除了最左邊的方括號(hào)可以留空外，其他都需要填寫數(shù)據(jù)，這是因?yàn)槭追嚼ㄌ?hào)表示這是一個(gè)指針，而其他方括號(hào)描述的是所指向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)類型，例如：

void display (int arr[][5][8][9], int rows); 等價(jià)于

void display (int (*arr)[5][8][9], int rows);

8、變長(zhǎng)數(shù)組（VLA）

int n = 4,m = 5;

int arr[n][m];//一個(gè)變長(zhǎng)數(shù)組?

變長(zhǎng)數(shù)組有一些限制：

變長(zhǎng)數(shù)組必須是自動(dòng)存儲(chǔ)類的，這意味著它們必須在函數(shù)內(nèi)部或作為函數(shù)參量聲明，而且聲明時(shí)不可以進(jìn)行初始化。變長(zhǎng)數(shù)組中的“變”并不表示在創(chuàng)建數(shù)組后，可以修改其大小。變長(zhǎng)數(shù)組的大小在創(chuàng)建后就是保持不變的。“變”的意思是說起維大小可以用變量來指定。

聲明一個(gè)二維變長(zhǎng)數(shù)組參數(shù)的函數(shù)：

int sum (int row, int cols, int arr[row][cols]);

請(qǐng)注意錢兩個(gè)參量（row和cols）用作數(shù)組參量arr的維數(shù)。因?yàn)閍rr的聲明中使用了row和cols，所以在參量列表中，它們兩個(gè)的聲明需要早于arr。因此，下面的原型是錯(cuò)誤的：

int sum (int arr[row][cols]， int row, int cols); //順序不正確

也可以省略函數(shù)原型中的名稱，但是如果省略名稱，則需要使用星號(hào)來代替省略的維數(shù)：

int sum (int, int, int arr[*][*]); ?//省略了維數(shù)參量的名稱

二、指針

1、指針介紹

一般來講，指針是一個(gè)其數(shù)值為地址的變量，指針變量的數(shù)值表示的是地址，例如：

int n = 5;

int *ptr = &n; ??

*ptr = 5； ? ? ? ?

這時(shí)ptr的值是n的地址，*ptr是存儲(chǔ)在地址&n中的數(shù)值。

一元運(yùn)算符&:

假設(shè)p是一個(gè)變量的名字，那么&p就是該變量的地址，%p是輸出地址的占位符，通常以十六進(jìn)制形式顯示值，例如：

printf ("%d, %p\n", p, &p);

說明：如果你的編譯器不支持%p，可以使用%u或%lu作為代替。

間接運(yùn)算符*：

當(dāng)后面跟一個(gè)指針名或地址時(shí)，* 給出存儲(chǔ)區(qū)在被指向地址中的數(shù)值.

在 32 位系統(tǒng)下，不管什么樣的指針類型，其大小都為 4byte。可以測(cè)試一下 sizeof（ void *）。

2、指針聲明

int *pi;/*pi是指向一個(gè)整數(shù)變量的指針*/

char *pc;/*pc是指向一個(gè)字符變量的指針*/

float *pf;/*pf是指向一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)變量的指針*/

指針聲明，需要說明指針?biāo)赶虻淖兞康念愋?#xff0c;星號(hào)(*)表明該變量為一指針。星號(hào)(*)和指針之間的空格式可選的，通常程序員在聲明中使用空格，而在指向變量時(shí)將其省略。

切記:當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)指針時(shí)，系統(tǒng)只會(huì)分配了用來存儲(chǔ)指針本身的內(nèi)存空間，并不會(huì)分配用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的內(nèi)存空間。因此在使用指針之前，必須給它賦予一個(gè)已分配的內(nèi)存地址。

可以將一個(gè)已存在的變量地址賦給指針，或者使用函數(shù)malloc()來首先分配內(nèi)存，例如：

int arr[5];

int *ptr = arr; ? ? 或者

int *ptr = (*int)malloc (5*sizeof (int));

擴(kuò)展部分：

int* b, c, d;

人們很自然地以為這條語(yǔ)句把所有三個(gè)變量聲明為指向整型的指針，但事實(shí)上并非如此。我們被它的形式愚弄了。星號(hào)實(shí)際上是表達(dá)式 *b 的一部分，只對(duì)這個(gè)標(biāo)識(shí)符有用。b 是一個(gè)指針，但其余兩個(gè)變量只是普通的整型。要聲明三個(gè)指針，正確的語(yǔ)句如下：

int *b, *c, *d;

3、指針和數(shù)組

A、數(shù)組標(biāo)記實(shí)際上是一種變相的使用指針的形式，比如，數(shù)組名同時(shí)也是該數(shù)組首元素的地址。

int arr[5];

arr = &arr[0]; //數(shù)組名是該數(shù)組首元素的地址。

int *p = arr; ? ?//將數(shù)組首元素地址，賦值給指針

兩者都是常量，因?yàn)樵诔绦虻倪\(yùn)行過程中它們保持不變。可以將它們賦值給指針變量的值，然后進(jìn)行修改。

B、用指針標(biāo)識(shí)數(shù)組的每一個(gè)元素，可以得到每一個(gè)元素的數(shù)值，對(duì)指針加1，等久對(duì)指針的值加上它指向的對(duì)象的字節(jié)大小，例如：

int n[10];

n + 2 = &n[2]; ? ??/*相同的地址*/

*(n + 2) = n[2]; ? ?/*相同的值*/

注意區(qū)分 *(n + 2)和*n + 2。間接運(yùn)算符(*)的優(yōu)先級(jí)高于+，因此后者等價(jià)于 *(n) + 2

*(n + 2) ? ?/*n的第3個(gè)元素的值*/

*n +2 ? ? ? /*第1個(gè)元素的值和2相加*/

4、函數(shù)、數(shù)組和指針

int sum (int *arr, int n); ??

int sum (int arr[], int n);

這里第一個(gè)參數(shù)把數(shù)組地址和數(shù)組類型的信息傳遞給函數(shù)，第二個(gè)參數(shù)把數(shù)組中的鋨元素個(gè)數(shù)傳遞給函數(shù)。此外，關(guān)于函數(shù)參量還需要注意，在函數(shù)原型或函數(shù)定義的場(chǎng)合中（并且也只有在這兩種場(chǎng)合），可以用int *arr代替int arr[]。

無論在任何情況下，形式int* arr都表示arr是指向int的指針。形式int arr[]也可以表示arr是指向int的指針，但只是在聲明形式參量時(shí)才可以這樣使用。使用第二種形式說明了arr不僅指向一個(gè)int數(shù)值，而且它指向的這個(gè)int是一個(gè)數(shù)組中的元素。

5、指針操作

A、賦值，可以把一個(gè)地址賦給指針。通常使用數(shù)組名或地址運(yùn)算符&來進(jìn)行地址賦值。注意地址應(yīng)該和指針類型兼容。

B、求值或取值，運(yùn)算符*可取出指針指向地址中存儲(chǔ)的數(shù)值。

C、取指針地址，指針變量同其他變量一樣具有地址和數(shù)值，使用運(yùn)算符&可以得到存儲(chǔ)指針本身的地址。

D、將一個(gè)整數(shù)加給指針，可以使用+運(yùn)算符來把一個(gè)整數(shù)加給一個(gè)指針，或者把一個(gè)指針加給一個(gè)正數(shù)。如果相加的結(jié)果超出了初始指針指向的數(shù)組的范圍，那么這個(gè)結(jié)果不確定。

E、增加指針的值，可以通過一般的加法或增量運(yùn)算符來增加一個(gè)指針的值。

F、從指針中減去一個(gè)整數(shù)，可以使用-運(yùn)算符來從指針中減去一個(gè)整數(shù)。

G、減小指針的值，指針做減量運(yùn)算。

H、求差值，可以求出兩個(gè)指針間的差值。

I、比較，可以使用關(guān)系運(yùn)算符來比較兩個(gè)指針的值，前提是兩個(gè)指針具有相同的類型。

#include <stdio.h> int main (void) {int arr[5] = {100, 200, 300, 400, 500};int *ptr1, *ptr2, *ptr3;ptr1 = arr;ptr2 = &arr[2];printf ("ptr1 = %p, *ptr1 = %d, &ptr1 = %p\n", ptr1, *ptr1, &ptr1);ptr3 = ptr1 +4;printf ("ptr1 +4 = %p, *(ptr1 + 3) = %d\n", ptr1 + 4, *(ptr1 + 3));ptr1++;printf ("ptr1 = %p, *ptr1 = %d, &ptr1 = %p\n", ptr1, *ptr1, &ptr1);ptr2--;printf ("ptr2 = %p, *ptr2 = %d, &ptr2 = %p\n", ptr2, *ptr2, &ptr2);--ptr1;++ptr2;printf ("ptr1 = %p, ptr2 = %p\n", ptr1, ptr2);printf ("ptr2 = %p, ptr1 = %p, ptr2 - ptr1 = %d\n", ptr2, ptr1, ptr2 - ptr1);printf ("ptr3 = %p, ptr3 - 2 = %p\n", ptr3, ptr3 - 2);return 0; } 輸出結(jié)果： ptr1 = 0xbf89c5f0, *ptr1 = 100, &ptr1 = 0xbf89c604 ptr1 +4 = 0xbf89c600, *(ptr1 + 3) = 400 ptr1 = 0xbf89c5f4, *ptr1 = 200, &ptr1 = 0xbf89c604 ptr2 = 0xbf89c5f4, *ptr2 = 200, &ptr2 = 0xbf89c608 ptr1 = 0xbf89c5f0, ptr2 = 0xbf89c5f8 ptr2 = 0xbf89c5f8, ptr1 = 0xbf89c5f0, ptr2 - ptr1 = 2 ptr3 = 0xbf89c600, ptr3 - 2 = 0xbf89c5f8

一些合法和非法的語(yǔ)句：

int arr[5];

int *ptr1, ptr2;

合法： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 非法:

ptr++; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? arr++;

ptr2 = ptr1 + 2; ? ? ? ptr2 = ptr2 + ptr1;

ptr2 = arr + 1; ? ? ? ? ptr2 = arr * ptr1;

說明只有指針變量，才可以使用ptr++這樣的表達(dá)式。

6、const修飾指針、數(shù)組

const定義的變量具有只讀性，const修飾的只讀變量必須在定義的時(shí)候初始化。

A、修飾數(shù)組

定義或說明一個(gè)只讀數(shù)組可采用如下格式：
int const a[5]={1, 2, 3, 4, 5};或
const int a[5]={1, 2, 3, 4, 5};

B、修飾指針

這里給出一個(gè)記憶和理解的方法：
先忽略類型名（編譯器解析的時(shí)候也是忽略類型名），我們看 const 離哪個(gè)近。“近水樓先得月”，離誰(shuí)近就修飾誰(shuí)。

int arr[5];
const int *p = arr; //const 修飾*p，p 是指針，可變； *p 是指針指向的對(duì)象，不可變。
int const *p = arr; //const 修飾*p，p 是指針， 可變；*p 是指針指向的對(duì)象，不可變。
int *const p = arr; //const 修飾 p， p 是指針，不可變； p 指向的對(duì)象可變。
const int *const p= arr; //前一個(gè) const 修飾*p，后一個(gè) const 修飾 p，指針 p 和 p 指向的對(duì)象都不可變。

7、指針數(shù)組和數(shù)組指針

指針數(shù)組：首先它是一個(gè)數(shù)組，數(shù)組的元素都是指針，例如：int *ptr1[10];

數(shù)組指針：首先它是一個(gè)指針，它指向一個(gè)數(shù)組，例如：int (*ptr2)[10];

這里需要明白一個(gè)符號(hào)之間優(yōu)先級(jí)的問題，"[ ]"的優(yōu)先級(jí)比"*"要高。p1 先與“ []”結(jié)合，構(gòu)成一個(gè)數(shù)組的定義，數(shù)組名為 p1， int *修飾的是數(shù)組的內(nèi)容，即數(shù)組的每個(gè)元素。那現(xiàn)在我們清楚，這是一個(gè)數(shù)組，其包含 10 個(gè)指向 int 類型數(shù)據(jù)的指針，即指針數(shù)組。

至于 p2 就更好理解了，在這里"( )"的優(yōu)先級(jí)比"[ ]"高，"*"號(hào)和 p2 構(gòu)成一個(gè)指針的定義，指針變量名為 p2， int 修飾的是數(shù)組的內(nèi)容，即數(shù)組的每個(gè)元素。數(shù)組在這里并沒有名字，是個(gè)匿名數(shù)組。那現(xiàn)在我們清楚 p2 是一個(gè)指
針，它指向一個(gè)包含 10 個(gè) int 類型數(shù)據(jù)的數(shù)組，即數(shù)組指針。

三、指針和數(shù)組的區(qū)別

指針就是指針，指針變量在 32 位系統(tǒng)下，永遠(yuǎn)占 4 個(gè) byte，其值為某一個(gè)內(nèi)存的地址。指針可以指向任何地方，但是不是任何地方你都能通過這個(gè)指針變量訪問到。

數(shù)組就是數(shù)組，其大小與元素的類型和個(gè)數(shù)有關(guān)。定義數(shù)組時(shí)必須指定其元素的類型和個(gè)數(shù)。數(shù)組可以存任何類型的數(shù)據(jù)，但不能存函數(shù)。

他們之間沒有任何關(guān)系！只是他們經(jīng)常穿著相似的衣服來逗你玩罷了。

總結(jié)

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