22 数组指针与指针数组

目录

• 问题
• 1 数组类型
• 2 定义数组类型
• 3 数组指针
• 4 指针数组

问题

• 下面这些声明合法么？

  int array[5];
  int matrix[3][3];
  int* pa = array;
  int* pm = matrix;
  

array 代表数组首元素的地址，那么 matrix 代表什么？

array 和 &array 的地址值相同，但是意义不同，那么它们所代表的类型相同么？

1 数组类型

• C语言中的数组有自己特定的类型
• 数组的类型由元素类型和数组大小共同决定
  • 例如：int array[5] 的类型为 int[5]

2 定义数组类型

• C语言中通过 typedef 为数组类型重命名

  typedef type(name)[size];

  数组类型的元素类型为：type ，数组类型的数组大小为：size ，数组类型重命名为 name

• 示例

  • 数组类型

    typedef int(AINT5)[5];
    typedef float(AFLOAT10)[10];
    

  • 利用重命名的数组类型进行数组定义

    AINT5 iArray;
    AFLOAT10 fArray;
    

3 数组指针

• 类似于定义了一个 int 类型，可定义一个 int 型指针，可以利用上面定义的数组类型来定义数组指针

• 数组指针用于指向一个数组（而不是数组首元素）

• 数组名是数组首元素的起始地址，但并不是数组的起始地址

• 通过将取地址符 & 作用于数组名可以得到数组的起始地址

• 通过数组类型定义数组指针：ArrayType* pointer; ；也可以直接定义：type(*pointer)[n];

  ArrayType 为重命名的数组类型，pointer 为数组指针变量名，type 为指向的数组的元素类型，n 为指向的数组的大小

• 数组类型和数组指针示例

  • Demo

    #include <stdio.h>
    
    //重命名数组类型
    typedef int(AINT5)[5];
    typedef float(AFLOAT10)[10];
    typedef char(ACHAR9)[9];
    
    int main()
    {
        AINT5 a1;  //利用重命名的数组类型定义一个数组，共有5个元素，每个元素类型为int
        float fArray[10];  //直接定义一个数组，共有10个元素，每个元素类型为float
        AFLOAT10* pf = &fArray;  //利用数组类型定义一个数组指针，指向的类型为AFLOAT10，即pf指针指向的是一个数组，数组共有10个元素，每个元素类型为float，再初始化为fArray的地址
        ACHAR9 cArray;  //利用重命名的数组类型定义一个数组，共有9个元素，每个元素类型为char
    
        char(*pc)[9] = &cArray;  //直接定义一个数组指针pc，pc指针指向的是一个数组，数组共有9个元素，每个元素类型为char，再初始化为cArray的地址
        char(*pcw)[4] = cArray;  //error：直接定义一个数组指针pcw，pcw指针指向的是一个数组，数组共有4个元素，每个元素类型为char，再初始化为cArray首元素的地址（类型为char*），这里非法！
        
        int i = 0;
        
        printf("%d, %d
    ", sizeof(AINT5), sizeof(a1));  //20=4*5
        
        for(i=0; i<10; i++){
            (*pf)[i] = i;  // => fArray[i] = i;
        }
        
        for(i=0; i<10; i++){
            printf("%f
    ", fArray[i]);
        }
        
        printf("%p, %p, %p
    ", &cArray, pc+1, pcw+1);  //pc+1 = (unsigned)pc+sizeof(*pc) = (unsigned)pc+9, pcw+1 = (unsigned)pcw+sizeof(*pc) = (unsigned)pcw+4
    
        return 0;
    }
    

  • 编译

    test.c: In function 'main':
    test.c:16 warning: initialization from incompatible(不匹配) pointer type
    

  • 运行

    20,20
    0.000000
    1.000000
    2.000000
    3.000000
    4.000000
    5.000000
    6.000000
    7.000000
    8.000000
    9.000000
    0xbf8b43d3,0xbf8b43dc,0xbf8b43d7
    

4 指针数组

• 指针数组是一个普通的数组

• 指针数组中每个元素为一个指针

• 指针数组的定义：type* pArray[n];

  type* 为数组中每个元素的类型，pArray 为数组名，n 为数组大小

• 指针数组的应用

  • Demo

    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    
    //定义一个宏：计算数组大小
    #define DIM(a) (sizeof(a)/sizeof(*a))
    
    //table为一个指针数组，数组中每个元素为const char*，而数组作为形参时会退化为指针，即 => const char** table
    int lookup_keyword(const char* key, const char* table[], const int size)
    {
        int ret = -1;
        
        int i = 0;
        
        for(i=0; i<size; i++){
            //比较字符串key与table数组中的每一个字符串是否相等
            if( strcmp(key, table[i]) == 0 ){
                ret = i;
                break;
            }
        }
        
        return ret;
    }
    
    int main()
    {
        const char* keyword[] = {
                "do",
                "for",
                "if",
                "register",
                "return",
                "switch",
                "while",
                "case",
                "static"
        };
        
        printf("%d
    ", lookup_keyword("return", keyword, DIM(keyword)));
        printf("%d
    ", lookup_keyword("main", keyword, DIM(keyword)));
    
        return 0;
    }
    

  • 编译运行

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