【C语言进阶深度学习记录】二十四指针与数组的本质分析一

傷城~ 2022-03-16 01:06 149阅读 0赞

> ### 文章目录 ###
> 
>  *   *  1 回顾--数组的本质
>      *  2 指针的运算
>      *   *  2.1 指针运算代码案例分析
>      *  3 指针的比较
>      *   *  3.1 指针运算的应用代码案例分析
>      *  4 总结

## 1 回顾–数组的本质 ##

在之前的文章，已经学习了数组的本质分析。下面再来回顾一下：

*  数组是一段**连续的内存空间**
 *  数组名可以看做是**指向数组第一个元素的常量指针**

那么数组名加1的意义是什么？指针运算呢？

看一下代码：

*  28-1.c

#include <stdio.h>
    
    int main()
    {
        
        int a[5] = {
        0};
        int* p = NULL;
        
        printf("a = 0x%X\n", (unsigned int)(a));
        printf("a + 1 = 0x%X\n", (unsigned int)(a + 1));
        
        printf("p = 0x%X\n", (unsigned int)(p));
        printf("p + 1 = 0x%X\n", (unsigned int)(p + 1));
        
        return 0;
    }

*  编译运行的结果如下：

![在这里插入图片描述][20190225201042998.png_pic_center]

从以上的运行结果来看:

*  数组名加1得到的结果是数组元素首地址的值，加上一个元素类型的大小。如上代码是数组首元素地址加上int类型的大小4
 *  对于指针的运算：指针是一种特殊的变量，与整数的运算规则与数组名很类似，如下图公式（指针p）：

![在这里插入图片描述][2019022520161923.png_pic_center]

当指针p指向一个同类型的数组时：

*  p+1 将指向当前元素的下一个元素
 *  p-1 将指向当前元素的上一个元素

## 2 指针的运算 ##

下面两点非常重要，务必记住;

*  指针之间只支持**减法运算**。其他运算例如加法是不支持的
 *  参与减法运算的**指针类型必须相同**

![在这里插入图片描述][20190225202614264.png_pic_center]

注意，指针虽然支持减法运算，但是：

1.  只有当两个指针指向同一个数组中元素的时候，指针相减才有意义。其意义在于指针所指向元素的下标差
2.  当两个指针所指向元素不在同一个数组中时，指针相减结果未定义。

### 2.1 指针运算代码案例分析 ###

*  代码28-2.c

#include <stdio.h>
    
    int main(){
        
    
        char s1[] = {
        'H','e','l','l','o'};
        int i = 0;    
        char* p0 = s1;  //相当于 cgar* p0 = &s1[0];
        char* p1 = &s1[3];    
        char s2[] = {
        'W','o','r','l','d'};
        char* p2 = s2;
        
        int* p = &i;
        
        printf("%d\n", p0 - p1);
        //printf("%d\n", p0 + p2);  //error
        printf("%d\n", p0 - p2);
        //printf("%d\n", p0 - p);    //error
        //printf("%d\n", p0 * p2);   //error
        //printf("%d\n", p0 / p2);   //error
        
        return 0;
    }

*  编译运行结果为：  
    \-3  
    5

>  *  上述代码注释掉的部分编译会出错。说明指针不支持除减法以外的运算
>  *  减法运算的意义在于指针所指向元素的下标差
>  *  不是指向同一个数组元素的指针相减，结果未定义。如上面的p0-p2=5，这的结果是未定义的.

## 3 指针的比较 ##

*  指针也可以进行关系运算（<,<=,>,>=）
 *  指针的关系运算，只有在指针指向的数组元素在同一个数组内才有意义。否则虽然编译不会报错，但是没有什么意义。
 *  参与比较运算的指针**类型必须相同**,否则编译会给出警告。且这种比较也没有什么意义。

### 3.1 指针运算的应用代码案例分析 ###

*  28-3.c

#include <stdio.h>
    
    #define DIM(a) sizeof(a) / sizeof(*a)
    
    int main(){
        
     
        char s[] = {
        'H','e','l','l','o'};
        char* pBegin = s;
        char* pEnd = s + DIM(s);
        char* p = NULL;
        
        printf("pBegin = %p\n", pBegin);
        printf("pEnd = %p\n", pEnd);
        
        printf("Size = %d\n", pEnd - pBegin);
        
        for(p=pBegin; p<pEnd; p++){
        
            printf("%c", *p);
        }    
        
        printf("\n");
    
        return 0;
    }

*  编译运行结果为：

![在这里插入图片描述][20190225211457111.png_pic_center]

> 以上代码比较简单，这里就不再分析了。

## 4 总结 ##

*  数组声明时，编译器自动为其分配一片连续的内存空间
 *  指针声明时，只为指针分配了容纳地址值的4字节空间（32位系统）。这足以看出数组并不等于指针，两者差异很大
 *  指针可以和整数进行运算，其结果仍然为指针
 *  两个指向同一个数组内元素的指针的减法运算，代表数组元素的下标差
 *  指针之间的比较运算需要指针的类型相同。

[20190225201042998.png_pic_center]: /images/20220316/70692c48dab24e6384fd073c0f3355c8.png
[2019022520161923.png_pic_center]: /images/20220316/39e9c990d1c8428caf067e62a111c7d0.png
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[20190225211457111.png_pic_center]: /images/20220316/0260424e91cc46f484b3640c1c014856.png