指針和數(shù)組的聯(lián)系

1、指針與數(shù)組的區(qū)別和聯(lián)系 2010-06-27 22:29:04分類： C/C+一指針與數(shù)組的聯(lián)系：指針與數(shù)組是C語言中很重要的兩個概念，它們之間有著密切的關(guān)系，利用這種關(guān)系，可以增強(qiáng)處理數(shù)組的靈活性，加快運行速度，本文著重討論指針與數(shù)組之間的聯(lián)系及在編程中的應(yīng)用。1指針與數(shù)組的關(guān)系當(dāng)一個指針變量被初始化成數(shù)組名時，就說該指針變量指向了數(shù)組。如： char str20, *ptr;ptr=str;ptr被置為數(shù)組str的第一個元素的地址，因為數(shù)組名就是該數(shù)組的首地址，也是數(shù)組第一個元素的地址。此時可以認(rèn)為指針ptr就是數(shù)組str（反之不成立），這樣原來對數(shù)組的處理都可以用指針來實現(xiàn)。如對數(shù)組元素

2、的訪問，既可以用下標(biāo)變量訪問，也可以用指針訪問。2指向數(shù)組元素的指針若有如下定義：int a10, *pa; pa=a; 則p=&a0是將數(shù)組第1個元素的地址賦給了指針變量p。 實際上，C語言中數(shù)組名就是數(shù)組的首地址，所以第一個元素的地址可以用兩種方法獲得：p=&a0或p=a。這兩種方法在形式上相像，其區(qū)別在于：pa是指針變量，a是數(shù)組名。值得注意的是：pa是一個可以變化的指針變量，而a是一個常數(shù)。因為數(shù)組一經(jīng)被說明，數(shù)組的地址也就是固定的，因此a是不能被賦值不能改變的，不允許使用a、a或語句a=10，而pa、pa、pa=10則是正確的。由此可見，此時指針與數(shù)組融為一體。3指針

3、與一維數(shù)組理解指針與一維數(shù)組的關(guān)系，首先要了解在編譯系統(tǒng)中，一維數(shù)組的存儲組織形式和對數(shù)組元素的訪問方法。一維數(shù)組是一個線形表，它被存放在一片連續(xù)的內(nèi)存單元中。C語言對數(shù)組的訪問是通過數(shù)組名（數(shù)組的起始地址）加上相對于起始地址的相對量（由下標(biāo)變量給出），得到要訪問的數(shù)組元素的單元地址，然后再對計算出的單元地址的內(nèi)容進(jìn)行訪問。通常把數(shù)據(jù)類型所占單元的字節(jié)個數(shù)稱為擴(kuò)大因子。 實際上編譯系統(tǒng)將數(shù)組元素的形式ai轉(zhuǎn)換成*(ai)，然后才進(jìn)行運算。對于一般數(shù)組元素的形式：<數(shù)組名><下標(biāo)表達(dá)式>，編譯程序?qū)⑵滢D(zhuǎn)換成：*(<數(shù)組名><下標(biāo)表達(dá)式>)，其中下標(biāo)

4、表達(dá)式為：下標(biāo)表達(dá)式*擴(kuò)大因子。整個式子計算結(jié)果是一個內(nèi)存地址，最后的結(jié)果為：*<地址>=<地址所對應(yīng)單元的地址的內(nèi)容>。由此可見，C語言對數(shù)組的處理，實際上是轉(zhuǎn)換成指針地址的運算。數(shù)組與指針暗中結(jié)合在一起。因此，任何能由下標(biāo)完成的操作，都可以用指針來實現(xiàn)，一個不帶下標(biāo)的數(shù)組名就是一個指向該數(shù)組的指針。4指針與多維數(shù)組用指針變量可以指向一維數(shù)組，也可以指向多維數(shù)組。但在概念上和使用上，多維數(shù)組的指針比一維數(shù)組的指針要復(fù)雜一些。例如，在一個三維數(shù)組中，引用元素cijk的地址計算最終將換成：*(*(*(ci)j)k)。了解了多維數(shù)組的存儲形式和訪問多維數(shù)組元素的內(nèi)部轉(zhuǎn)換公式

5、后，再看當(dāng)一個指針變量指向多維數(shù)組及其元素的情況。1）指向數(shù)組元素的指針變量若有如下說明：int a34;int *p;p=a;p是指向整型變量的指針；p=a使p指向整型二維數(shù)組a的首地址。*(*(p1)2)表示取a12的內(nèi)容；*p表示取a01的內(nèi)容，因為p是指向整型變量的指針；p表示p的內(nèi)容加1，即p中存放的地址增加一個整型量的字節(jié)數(shù)2，從而使p指向下一個整型量a01。2）指向由j個整數(shù)組成的一維數(shù)組的指針變量當(dāng)指針變量p不是指向整型變量，而是指向一個包含j個元素的一維數(shù)組。如果p=a0，則p不是指向a01，而是指向a1。這時p的增值以一維數(shù)組的長度為單位。5指針與字符數(shù)組C語言中許多字符串

6、操作都是由指向字符數(shù)組的指針及指針的運算來實現(xiàn)的。因為對于字符串來說，一般都是嚴(yán)格的順序存取方式，使用指針可以打破這種存取方式，更為靈活地處理字符串。另外由于字符串以0作為結(jié)束符，而0的ASCII碼是0，它正好是C語言的邏輯假值，所以可以直接用它作為判斷字符串結(jié)束的條件，而不需要用字符串的長度來判斷。C語言中類似的字符串處理函數(shù)都是用指針來完成，使程序運行速度更快、效率更高，而且更易于理解。二指針與數(shù)組的區(qū)別：1.把數(shù)組作為參數(shù)傳遞的時候，會退化為指針數(shù)組名作為函數(shù)形參時，在函數(shù)體內(nèi)，其失去了本身的內(nèi)涵，僅僅只是一個指針；很遺憾，在失去其內(nèi)涵的同時，它還失去了其常量特性，可以作自增、自減等操作

7、，可以被修改。所以，數(shù)組名作為函數(shù)形參時，其淪落為一個普通指針！它的貴族身份被剝奪，成了一個地地道道的只擁有4個字節(jié)的平民。典型的情況是void func(int A)/sizeof(A)得到的是4bytesint main()int a10; /sizeof(a) 得到的結(jié)果是40bytesfunct(a);2、數(shù)組名可作為指針常量根據(jù)結(jié)論2，數(shù)組名可以轉(zhuǎn)換為指向其指代實體的指針，所以程序1中的第5行數(shù)組名直接賦值給指針，程序2第7行直接將數(shù)組名作為指針形參都可成立。下面的程序成立嗎？int intArray10;intArray+;讀者可以編譯之，發(fā)現(xiàn)編譯出錯。原因在于，雖然數(shù)組名可以轉(zhuǎn)換

8、為指向其指代實體的指針，但是它只能被看作一個指針常量，不能被修改。而指針，不管是指向結(jié)構(gòu)體、數(shù)組還是基本數(shù)據(jù)類型的指針，都不包含原始數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵，在WIN32平臺下，sizeof操作的結(jié)果都是4。順便糾正一下許多程序員的另一個誤解。許多程序員以為sizeof是一個函數(shù)，而實際上，它是一個操作符，不過其使用方式看起來的確太像一個函數(shù)了。語句sizeof(int)就可以說明sizeof的確不是一個函數(shù)，因為函數(shù)接納形參（一個變量），世界上沒有一個C/C+函數(shù)接納一個數(shù)據(jù)類型（如int）為"形參"。 3對于問題：為什么用strcpy()函數(shù)時，char a3 = "a

9、bc"strcopy(a,"end");-沒有錯。用-char *a = "abc"strcopy(a,"end");-運行時就有錯呢？解釋如下：char *a = "abc" abc是一個字符串常量，有它自己的存儲空間，因為分配在只讀數(shù)據(jù)塊，我們無法直接訪問。這樣賦值后，a只能讀，不能寫所以strcpy(a, "end")不行，只有當(dāng)你為a分配非常量的存儲空間后才行 如：char *a = new char4;strcpy(a, "end");printf(&qu

10、ot;%s", a);delete a;4/main.cppint array3 = 7, 8, 9; /全局變量int main()Test1();Test2();return 0;/Test1.cppextern int array3;void Test1()cout << array1 << endl;/Test2.cppextern int *array; /這個地方是不同的void Test2()cout << array << endl;cout << array1 << endl;Test1()和T

11、est2()的輸出結(jié)果相同嗎？編譯一下再看看，就發(fā)現(xiàn)執(zhí)行Test2會有奇怪的結(jié)果，第一條語句的輸出是7， 第二條語句會死機(jī)。而Test1()卻一切正常。這是為什么？原因在編譯器。在Test1.cpp中，由于使用了extern所以編譯的時候要先用占位符將array標(biāo)志一下，在連接的時候用main.cpp中的array進(jìn)行替換。當(dāng)編譯器給變量賦值的時候，他認(rèn)為這個值是該變量的地址。就好比：int i = 5;在編譯器中編譯后會把5的地址0x8291記錄而不是5，在i需要值的時候去0x8291這個地址去取出值給i（這里的i是全局的或者靜態(tài)變量，這時候才能在編譯階段確定地址）。所以在Test1.cpp

12、中，把array的地址給了array,假設(shè)這個地址是0x34fe，但是由于數(shù)組的特性array = &array，所以這里是正常的。而在Test2.cpp中，array是個指針,所以會去0x34fe中取出值給array，所以array = 0x0007(數(shù)組的第一個值,這里要做地址，因為是給指針用)。這就是看到的Test2()的輸出結(jié)果。顯然array1會死機(jī)，因為0x0007地址是沒有被分配的，并且是給操作系統(tǒng)用的而不是給用戶用的。5數(shù)組和指針的分配數(shù)組是開辟一塊連續(xù)的內(nèi)存空間,數(shù)組本身的標(biāo)示符代表整個數(shù)組,可以用sizeof取得真實的大?。恢羔槃t是只分配一個指針大小的內(nèi)存,并可把它

13、的值指向某個有效的內(nèi)存空間。全局的和靜態(tài)的char *p= "hello "一個指針,指向只讀數(shù)據(jù)塊(section)里的 "hello ",可被編譯器放入字符串池(也就是說, 你在寫一個char *q= "hello ",可能和p共享數(shù)據(jù))char a= "hello "一個數(shù)組,分配在可寫數(shù)據(jù)塊(section),不會被放到字符串池中。局部char *p= "hello "一個指針,指向只讀數(shù)據(jù)塊(section)里的 "hello ",可被編譯器放入字符串池(也就是說, 你在寫一個char *q= "hello ",可能和p共享數(shù)據(jù)),另外,在函數(shù)中可以返回它的地址,也就是說,指針是局部變量,他指向的數(shù)據(jù)卻是全局的.char a= "hello "一個數(shù)組,分配在堆棧上,初始化由編譯器進(jìn)行(短的話直接用指令填充,長的就從全局字符串表拷貝),不會被放到字符串池中(但是卻可能從字符串池中拷貝過來),也不應(yīng)該返回它的地址。代碼中的字面字符串printf( "%sn ", "hello ");這兩個字面常量( "%sn "和 "