基于指针的数组与指针数组
指针的数组是指数组中的元素都是指针类型，它们指向某种数据类型的变量。基于指针的数组（Array of Pointers）和指针数组（Pointer to Array）是两种常见的C/C++语言中的**数据结构**，它们在内存布局和使用方式上有所不同。
基于指针的数组是一个数组，其元素是指针，每个指针可以指向不同地址的数据。这种结构常用于存储指向不同对象的指针，例如字符串或动态分配的内存块。
指针数组则是一个指针，它指向一个数组。这个指针固定指向数组的首地址，通过数组索引可以访问数组中的元素。这种结构常用于操作整个数组，例如作为函数参数传递数组。
两种结构的选择取决于具体的应用场景，需要根据实际需求和数据结构的特点来决定使用哪种方式。
---
### 1. 数组名的理解
我们在使用指针访问数组的内容时，有这样的代码：
```javascript
int arr = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
int *p = &arr;
```
这里我们使用 `&arr` 的方式拿到了数组第一个元素的地址，但是其实数组名本来就是地址，而且是数组首元素的地址，我们来做个测试。
AI代码解释
```javascript
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
printf("&arr = %p\n", &arr);
printf("arr = %p\n", arr);
return 0;
}
```
输出结果：
我们发现数组名和数组首元素的地址打印出的结果一模一样，数组名就是数组首元素(第一个元素)的地址。
这时候有读者可能会有疑问？数组名如果是数组首元素的地址，那下面的代码怎么理解呢？
```javascript
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
printf("%d\n", sizeof(arr));
return 0;
}
```
输出的结果是：40，如果`arr`是数组首元素的地址，那输出应该的应该是4/8才对。
其实数组名就是数组首元素(第一个元素)的地址是对的，但是有两个例外：
* `sizeof(数组名)`，`sizeof`中单独放数组名，这里的数组名表示整个数组，计算的是整个数组的大小，单位是字节
* `&数组名`，这里的数组名表示整个数组，取出的是整个数组的地址（整个数组的地址和数组首元素的地址是有区别的）
除此之外，任何地方使用数组名，数组名都表示首元素的地址。
可以再试一下这个代码：
```javascript
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
printf("&arr = %p\n", &arr);
printf("arr = %p\n", arr);
printf("&arr = %p\n", &arr);
return 0;
}
```
三个打印结果一模一样，这时候又纳闷了，那`arr`和`&arr`有啥区别呢？
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
printf("&arr = %p\n", &arr);
printf("&arr+1 = %p\n", &arr+1);
printf("arr = %p\n", arr);
printf("arr+1 = %p\n", arr+1);
printf("&arr = %p\n", &arr);
printf("&arr+1 = %p\n", &arr+1);
return 0;
}
&arr = 0077F820
&arr+1 = 0077F824
arr = 0077F820
arr+1 = 0077F824
&arr = 0077F820
&arr+1 = 0077F848
```
这里我们发现`&arr`和`&arr+1`相差4个字节，`arr`和`arr+1`相差4个字节，是因为`&arr`和`arr`都是首元素的地址，+1就是跳过一个元素。
但是`&arr`和`&arr+1`相差40个字节，这就是因为`&arr`是数组的地址，+1操作是跳过整个数组的。
到这里大家应该搞清楚数组名的意义了吧。
数组名是数组首元素的地址，但是有2个例外。
### 2. 使用指针访问数组
```javascript
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr = {0};
//输入
int i = 0;
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr);
//输入
int* p = arr;
for(i=0; i<sz; i++)
{
scanf("%d", p+i);
//scanf("%d", arr+i);//也可以这样写
}
//输出
for(i=0; i<sz; i++)
{
printf("%d ", *(p+i));
}
return 0;
}
```
这个代码搞明白后，我们再试一下，如果我们再分析一下，数组名`arr`是数组首元素的地址，可以赋值给`p`，其实数组名`arr`和`p`在这里是等价的。那我们可以使用`arr`可以访问数组的元素，那`p`是否也可以访问数组呢？
```javascript
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr = {0};
//输入
int i = 0;
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr);
//输入
int* p = arr;
for(i=0; i<sz; i++)
{
scanf("%d", p+i);
//scanf("%d", arr+i);//也可以这样写
}
//输出
for(i=0; i<sz; i++)
{
printf("%d ", p);//我们也可以使用i ，编译器会编译成*（i + P) 和* (p + i )同理
}
return 0;
}
```
在第18行的地方，将`*(p+i)`换成`p`也是能够正常打印的，所以本质上`p`是等价于`*(p+i)`。
同理`arr`应该等价于`*(arr+i)`，数组元素的访问在**编译器**处理的时候，也是转换成首元素的地址+偏移量求出元素的地址，然后解引用来访问的。
### 3. 一维数组传参的本质
数组是可以传递给函数的。
首先从一个问题开始，我们之前都是在函数外部计算数组的元素个数，那我们可以把函数传给一个函数后，函数内部求数组的元素个数吗？
```javascript
#include <stdio.h>
void test(int arr[])
{
int sz2 = sizeof(arr)/sizeof(arr);
printf("sz2 = %d\n", sz2);
}
int main()
{
int arr = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
int sz1 = sizeof(arr)/sizeof(arr);
printf("sz1 = %d\n", sz1);
test(arr);
return 0;
}
```
输出的结果：
!
我们发现在函数内部是没有正确获得数组的元素个数。
这就要学习数组传参的本质了，上篇文章我讲了：数组名是数组首元素的地址；那么在数组传参的时候，传递的是数组名，也就是说本质上数组传参本质上传递的是数组首元素的地址。
所以函数形参的部分理论上应该使用指针变量来接收首元素的地址。那么在函数内部我们写`sizeof(arr)` 计算的是一个地址的大小（单位字节）而不是数组的大小（单位字节）。
正是因为函数的参数部分是本质是指针，所以在函数内部是没办法求的数组元素个数的。
```javascript
void test(int arr[]) //参数写成数组形式，本质上还是指针
{
printf("%d\n", sizeof(arr));
}
void test(int* arr) //参数写成指针形式
{
printf("%d\n", sizeof(arr)); //计算⼀个指针变量的大小
}
int main()
{
int arr = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
test(arr);
return 0;
}
```
总结：一维数组传参，形参的部分可以写成数组的形式，也可以写成指针的形式。
### 4. 冒泡排序
冒泡排序的核心思想就是：两两相邻的元素进行行比较。
```javascript
//方法1
void bubble_sort(int arr[], int sz) //参数接收数组元素个数
{
int i = 0;
for(i=0; i<sz-1; i++)
{
int j = 0;
for(j=0; j<sz-i-1; j++)
{
if(arr > arr)
{
int tmp = arr;
arr = arr;
arr = tmp;
}
}
}
}
int main()
{
int arr[] = {3,1,7,5,8,9,0,2,4,6};
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr);
bubble_sort(arr, sz);
for(i=0; i<sz; i++)
{
printf("%d ", arr);
}
return 0;
}
//方法2 - 优化
void bubble_sort(int arr[], int sz) //参数接收数组元素个数
{
int i = 0;
for(i=0; i<sz-1; i++)
{
int flag = 1; //假设这一趟已经有序了
int j = 0;
for(j=0; j<sz-i-1; j++)
{
if(arr > arr)
{
flag = 0; //发生交换就说明，无序
int tmp = arr;
arr = arr;
arr = tmp;
}
}
if(flag == 1) //这一趟没交换就说明已经有序，后续无序排序了
break;
}
}
int main()
{
int arr[] = {3,1,7,5,8,9,0,2,4,6};
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr);
bubble_sort(arr, sz);
for(i=0; i<sz; i++)
{
printf("%d ", arr);
}
return 0;
}
```
### 5. 二级指针
指针变量也是变量，是变量就有地址，那指针变量的地址存放在哪里——二级指针
!
对于二级指针的运算有：
* `*ppa` 通过对`ppa`中的地址进行解引用，这样找到的是 `pa` ， `*ppa` 其实访问的就是 `pa` .
AI代码解释
```javascript
int b = 20;
*ppa = &b; //等价于 pa = &b;
```
`**ppa` 先通过 `*ppa` 找到 `pa` ,然后对 `pa` 进行解引用操作： `*pa` ，那找到的是 `a`
```javascript
**ppa = 30;
//等价于*pa = 30;
//等价于a = 30;
```
### 6. 指针数组
指针数组是指针还是数组
我们类比一下，整型数组，是存放整型的数组，字符数组是存放字符的数组。
那指针数组呢？是存放指针的数组。
!
指针数组的每个元素都是用来存放地址（指针）的。
如下图：
!
指针数组的每个元素是地址，又可以指向一块区域。
### 7. 指针数组模拟二维数组
AI代码解释
```javascript
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr1[] = {1,2,3,4,5};
int arr2[] = {2,3,4,5,6};
int arr3[] = {3,4,5,6,7};
//数组名是数组首元素的地址，类型是int*的，就可以存放在parr数组中
int* parr = {arr1, arr2, arr3};
int i = 0;
int j = 0;
for(i=0; i<3; i++)
{
for(j=0; j<5; j++)
{
printf("%d ", parr);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
```
!
`parr`是访问parr数组的元素，`parr`找到的数组元素指向了整型一维数组，`parr`就是整型一维数组中的元素。
上述的代码模拟出二维数组的效果，实际上并非完全是二维数组，因为每一行并非是连续的。
指针数组和基于指针的数组确实容易混淆，这个帖子讲得很清楚，适合新手学习 从名字上很容易混淆的两个类型
页:
[1]