淺析C指針和一維、二維數(shù)組之間的關(guān)系

張龍波

摘要：指針是C語言的靈魂；熟練掌握指針的使用方法就可以直接操縱內(nèi)存，使得程序的執(zhí)行效率得到極大提高，從而我們可以編制出高效、簡潔、優(yōu)秀的指令代碼。根據(jù)實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，仍有較多C語言學(xué)習(xí)者對指針和數(shù)組二者之間的關(guān)系掌握的不夠清晰，下面力求通過最簡潔、最高效的敘述方式，使大家耳目一新，豁然開朗！

關(guān)鍵詞：指針；數(shù)組；數(shù)組指針；函數(shù)

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）28-0071-02

1 C指針和一維數(shù)組之間的關(guān)系

首先分析一維數(shù)組中每個(gè)數(shù)組元素在內(nèi)存中的存儲狀態(tài)：假設(shè)有一整型數(shù)據(jù)類型的一維數(shù)組a，其定義及初始化語句如下：“int a[4]={-1，2，-3，4}；”。其在內(nèi)存中的邏輯狀態(tài)存儲示意圖如下所示（以表格形式展示）：

（各個(gè)數(shù)組元素值會(huì)從高字節(jié)地址到低字節(jié)地址、按其補(bǔ)碼格式存入內(nèi)存單元格）

因?yàn)槠胀ǖ闹羔樧兞恐荒苤赶蛳嗤瑪?shù)據(jù)類型的普通變量！數(shù)組元素的本質(zhì)就是一個(gè)一個(gè)的普通變量，所以我們可以定義一個(gè)整型指針變量p，讓它指向數(shù)組a的第一個(gè)數(shù)組元素：int* p=&a[0]；//或“int* p=a；”。至此，我們可以通過main1函數(shù)清晰、直觀地觀察到數(shù)組a中元素在內(nèi)存中的存儲狀態(tài)。

這里需要強(qiáng)調(diào)的是數(shù)組名a是一個(gè)指針常量，其值是固定的，不可以修改（如上方表格中的一維數(shù)組名a等價(jià)于&a[0]，等價(jià)于0x18FF1001），而p是一個(gè)指針變量，其值是可以修改的！如果代碼中出現(xiàn)a++、++a、a—、—a都是錯(cuò)誤的！

2 C指針和二維數(shù)組之間的關(guān)系

首先分析二維數(shù)組中每個(gè)數(shù)組元素在內(nèi)存中的存儲狀態(tài)：假設(shè)有一整型數(shù)據(jù)類型的二維數(shù)組a，其定義及初始化語句如下：“int b[2][2]={{10，-20}，{30，-40}}；”。其在內(nèi)存中的邏輯狀態(tài)存儲示意圖如下所示（以表格形式展示，請注意，C語言編譯器是按行逐一將元素在內(nèi)存中存儲表示的?。?/p>

前已敘述：普通的指針變量只能指向相同數(shù)據(jù)類型的普通變量！數(shù)組元素的本質(zhì)就是一個(gè)一個(gè)的普通變量，所以我們也可以定義一個(gè)整型指針變量p，讓它指向數(shù)組b的第一個(gè)數(shù)組元素b[0][0]：int* p=&b[0][0]；//或“int* p=b[0]；”//或“int* p=*b；”。

讀者可能會(huì)提出為何“int* p=*b；”是正確的呢？因?yàn)?b是對b這個(gè)指針常量取內(nèi)容的！所以*b的值就是b[0]，而b[0]是指向其內(nèi)部的2個(gè)元素對象的第一個(gè)元素對象b[0][0]的?。ㄇ杏洸豢梢詫懽鳎骸癷nt* p=b；”，因?yàn)閎是一個(gè)指針常量，它指向其第一個(gè)數(shù)組元素b[0]、并不是指向數(shù)組元素b[0][0]的?。Ｖ链?，我們也可以通過如下的main2函數(shù)清晰、直觀地觀察到數(shù)組b中元素在內(nèi)存中的存儲狀態(tài)。

3 “數(shù)組指針”和一維、二維數(shù)組之間的關(guān)系

以上兩部分介紹的都是普通指針變量指向一維、二維數(shù)組中具體的數(shù)組元素時(shí)發(fā)生的關(guān)系，下面我們有必要討論一種特殊的指針——“數(shù)組指針”，它和數(shù)組之間又會(huì)發(fā)生怎樣的“化學(xué)反應(yīng)”呢？（所謂數(shù)組指針就是專門用來指向數(shù)組的某行的指針?。?/p>

以上函數(shù)代碼解釋如下：

第1行的作用是：定義一個(gè)一維的整型數(shù)組a，并且對其6個(gè)數(shù)組元素進(jìn)行初始化！

第2行的作用是：定義一個(gè)數(shù)組指針變量p，它是一個(gè)只能指向“包含有6個(gè)元素的一維數(shù)組”的指針變量！

第3行的作用是：讓p去指向一維數(shù)組a的所有元素，即讓p去指向一行數(shù)據(jù)！

第4行的作用是：打印出&a、a、&a[0]三個(gè)指針常量的值，可以發(fā)現(xiàn)它們是相同的！

第5、6行的作用是：利用數(shù)組元素名打印出所有元素值！注意：C在編譯時(shí)會(huì)把a(bǔ)[i]轉(zhuǎn)換為*（a+i）處理！

第8、9行的作用是：利用數(shù)組指針變量p打印出所有元素值！“（*p）[i]”的含義是：p所指向的行中序號為i的元素！

第10行的作用是：讓p加1，p就一下子跳過了整個(gè)的一維數(shù)組中的所有元素！

第11行的作用是：觀察p的值，發(fā)現(xiàn)p的值必定比&a[0]的值大0x18（即跳過了24個(gè)字節(jié)的單元格地址）！

main4函數(shù)的倒數(shù)第3行代碼中的“*（p+i）+j”需要我們好好研究！“*（p+i）+j”指的是第i行第j列數(shù)組元素的地址?。ㄓ捎趐是指向行的數(shù)組指針變量，所以*（p+i）的作用就是“將第i行的行指針取星號降為指向b[i][0]的列指針”，“*（p+i）”再加上列控制變量j的值，即為元素b[i][j]所占內(nèi)存字節(jié)的首地址?。?/p>

指針是C語言的特色及精華，其使用方法千變?nèi)f化，需要我們所有喜愛C語言的編程人員更加深入透徹的學(xué)習(xí)！

參考文獻(xiàn)：

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[2] C語言從菜鳥到高手[EB/OL].www.bilibili.com.

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[5] Stephen Prata. C Primer Plus[M].6版.北京：人民郵電出版社，2015.endprint