数组在内存中是连续存放的,其名称代表了数组首元素的首地址,该地址是常量, 也就是一个指向数组首元素的指针。因此,指针和数组有着密切的关系:
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可以使用指针来访问和操作数组中的元素。通过指针的算术运算,可以移动指针的指向,使其指向数组中的其他元素。这种指针的运算在数组操作中非常常见,可以灵活地遍历和处理数组元素。
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数组的下标运算符[]实际上是以指针作为其操作数的。这意味着数组元素可以通过指针来引用,而指针也可以用下标形式来表示。这种等价性可以用指针来实现原本用数组实现的操作,从而提供了更多的灵活性和可能性。
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当数组作为函数形参时,它会退化为指向数组首元素的指针。
1 指针访问数组
指针访问数组元素是一种常见且高效的操作方式。数组在内存中是连续存储的,而数组名在大多数上下文中会退化为指向数组首元素的指针。因此,可以通过这个指针加上偏移量来访问数组中的任意元素。
指针访问数组元素的定义通常涉及以下步骤:
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定义数组:需要定义一个数组并初始化它。
int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};
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获取数组首元素的地址:数组名
array
在这个上下文中会退化为指向数组首元素(即array[0]
)的指针
// ptr 现在指向 array[0]
int *ptr = array;
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使用指针访问数组元素:通过给指针加上适当的偏移量,可以访问数组中的其他元素。偏移量通常是元素大小的整数倍。
int element = *(ptr + index); // 访问数组中的第 index+1 个元素
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遍历数组:可以通过递增指针来遍历整个数组。
for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); i++)
{
printf("%d ", *(ptr + i)); // 打印数组中的每个元素
}
扩展,
指针访问数组元素的方法包括:
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指针名加数组元素下标,语法格式:
// 数组定义
数据类型 数组名 = {初始值};
// 定义指针并指向数组首地址
数据类型 *指针变量 = 数组名;
// 指针加数组下标,访问具体数组元素
指针变量[数组下标];
代码示例:
#include <stdio.h>
int main()
{
// 定义数组
int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};
// 定义指针并指向数组首地址
int *ptr = array;
// 通过数组下标访问元素,注意,不要下标不要超过了(数组长度 - 1)
// 访问数组中第2个元素,相当于array[1]
printf("%d\n", ptr[1]);
// 访问数组中第4个元素,相当于array[3]
printf("%d\n", ptr[3]);
return 0;
}
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指针变量运算,语法格式:
// 数组定义
数据类型 数组名 = {初始值};
// 定义指针并指向数组首地址
数据类型 *指针变量 = 数组名;
// 指针加数组下标
*(指针变量 + 数组下标);
代码示例:
#include <stdio.h>
int main()
{
// 定义数组
int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};
// 定义指针并指向数组首地址
int *ptr = array;
// 通过数组下标访问元素,注意,不要下标不要超过了(数组长度 - 1)
// 访问数组中第2个元素,相当于array[1]
printf("%d\n", *(ptr + 1));
// 访问数组中第4个元素,相当于array[3]
printf("%d\n", *(ptr + 3));
return 0;
}
2 指针修改数组
既然指针可以访问数组元素,那么,可以通过指针对数组元素进行修改,包括:
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指针名加数组元素下标,语法格式:
// 数组定义
数据类型 数组名 = {初始值};
// 定义指针并指向数组首地址
数据类型 *指针变量 = 数组名;
// 指针加数组下标,修改具体数组元素
指针变量[数组下标] = 常量或者变量;
代码示例:
#include <stdio.h>
int main()
{
// 定义数组
int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};
// 定义指针并指向数组首地址
int *ptr = array;
// 通过数组下标访问元素,注意,不要下标不要超过了(数组长度 - 1)
// 访问数组中第2个元素,相当于array[1]
printf("数组第2个元素修改前的值是%d\n", ptr[1]);
// 修改数组中第2个元素
ptr[1] = 10;
printf("数组第2个元素修改后的值是%d\n", ptr[1]);
return 0;
}
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指针变量运算,语法格式:
// 数组定义
数据类型 数组名 = {初始值};
// 定义指针并指向数组首地址
数据类型 *指针变量 = 数组名;
// 指针加数组下标,修改具体数组元素
*(指针变量 + 数组下标) = 常量或者变量;
代码示例:
#include <stdio.h>
int main()
{
// 定义数组
int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};
// 定义指针并指向数组首地址
int *ptr = array;
// 通过数组下标访问元素,注意,不要下标不要超过了(数组长度 - 1)
// 访问数组中第2个元素,相当于array[1]
printf("数组第2个元素修改前的值是%d\n", *(ptr + 1));
// 修改数组中第2个元素
*(ptr + 1) = 10;
printf("数组第2个元素修改后的值是%d\n", *(ptr + 1));
return 0;
}
3 指针运算
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指针加整数(假设为n),含义是从当前地址向下移动数据类型长度*n(相当于sizeof(数据类型) * n)的地方,运算的结果指针指向新的地址。注意,指针移动至非法的位置。
#include <stdio.h>
int main()
{
// 定义数组
int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};
// 定义指针并指向数组首地址
int *ptr = array;
// 打印指针当前指向地址的内容
printf("指针当前指向地址的内容是%d\n", *ptr);
// 移动指针
// 相当于访问数组中第3个元素
ptr += 2;
printf("移动两个位置后的指针当前指向地址的内容是%d\n", *ptr);
return 0;
}
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相同类型指针可以比较大小
#include <stdio.h>
int main()
{
// 定义数组
int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *ptr1 = &array[1];
int *ptr2 = &array[3];
if (ptr1 > ptr2)
{
printf("ptr1指向地址高于ptr2指向地址\n");
}
else if (ptr1 < ptr2)
{
printf("ptr1指向地址低于ptr2指向地址\n");
}
else
{
printf("ptr1和ptr2指向相同空间\n");
}
return 0;
}
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相同类型的指针可以做减法,可以计算出它们之间相隔的元素个数。
#include <stdio.h>
int main()
{
// 定义数组
int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *ptr1 = &array[1];
int *ptr2 = &array[3];
printf("ptr1和ptr2之间相隔元素个数为%d\n", ((ptr1 > ptr2) ? (ptr1 - ptr2) : (ptr2 - ptr1)));
return 0;
}
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相同类型的指针可以相互赋值,注意,void*类型除外。
#include <stdio.h>
int main()
{
// 定义数组
int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *ptr1 = &array[1];
int *ptr2 = ptr1;
printf("ptr1的地址是%p\n", ptr1);
printf("ptr2的地址是%p\n", ptr2);
return 0;
}