Cprogramming 简明教程

Pointers and Arrays in C

在 C 编程中，数组和指针的概念扮演着非常重要的角色。两者之间也有密切的联系。本章将详细解释 C 编程中数组和指针之间的关系。

Arrays in C

C 中的数组是存储在连续内存块中且数据类型均相同的一系列元素。数组大小是方括号中的一个整数，放在数组名称前面。

Declaring an Array

要声明一个数组，使用以下内容：

data_type arr_name[size];

数组中的每个元素都有一个唯一的递增索引，从“0”开始。可以用不同的方式声明和初始化数组。

可以声明一个数组，然后在代码中根据需要稍后初始化它。：

int arr[5];
...
...
a[0] = 1;
a[1] = 2;
...
...

还可以同时声明和初始化一个数组。要存储的值作为一个以逗号分隔的列表放在大括号中。

int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

当在声明时初始化一个数组时，可以不指定其大小，因为编译器会自动计算大小。因此，以下语句也有效：

int a[] = {1, 2, 3, 4, 5};

Example: Lower Bound and Upper Bound of an Array

数组中的所有元素都有一个从“0”开始的位置索引。数组的开始边界始终为“0”，而上限为。我们可以使用此属性在循环中遍历、赋值或读取数组下标中的输入。

请查看以下示例：

#include <stdio.h>

int main(){

   int a[5], i;

   for(i = 0; i <= 4; i++){
      scanf("%d", &a[i]);
   }

   for(i = 0; i <= 4; i++){
      printf("a[%d] = %d\n",i,  a[i]);
   }

   return 0;
}

运行代码并检查其输出：

a[0] = 712952649
a[1] = 32765
a[2] = 100
a[3] = 0
a[4] = 4096

Pointers in C

指针是一个存储另一个变量地址的变量。在 C 中，符号用于作为。此运算符返回的值被分配给一个指针。

要将一个变量声明为指针，需要在名称前放置一个星号 (*)。另外，指针变量的类型必须与它存储的地址的变量类型相同。

在此代码段中，是一个存储整数变量地址的整数指针：

int a = 5;
int *b = &a;

对于数组，可以将它的第 0 个元素的地址分配给指针。

int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *b = &arr[0];

在 C 中，数组的名称自身可解析为它第 0 个元素的地址。这意味着在上述情况下，我们可以使用作为等价于。

int *b = arr;

Example: Increment Operator with Pointer

与普通的数字变量（增量运算符“++”将其值增加 1）不同，与指针一起使用的增量运算符将其值增加其数据类型的。

因此，当一个指针被递增时，它会增加 4。

#include <stdio.h>

int main(){

   int a = 5;
   int *b = &a;

   printf("Address of a: %d\n", b);
   b++;
   printf("After increment, Address of a: %d\n", b);

   return 0;
}

运行代码并检查其输出：

Address of a: 6422036
After increment, Address of a: 6422040

The Dereference Operator in C

在 C 中，返回指向的指针所指向地址处存储的值。

因此，以下语句返回“5”，它是存储在变量中的值，变量指向的变量。

int a = 5;
int *b = &a;
printf("value of a: %d\n", *b);

在字符指针的情况下，它会增加 1；在指针的情况下，它将增加 8；在类型的情况下，它会增加该结构类型的大小。

Example: Traversing an Array Using a Pointer

我们可以借助指针遍历该数组元素以使用该指针属性。

#include <stdio.h>

int main(){

   int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
   int *b = arr;

   printf("Address of a[0]: %d value at a[0] : %d\n",b, *b);

   b++;
   printf("Address of a[1]: %d value at a[1] : %d\n", b, *b);

   b++;
   printf("Address of a[2]: %d value at a[2] : %d\n", b, *b);

   b++;
   printf("Address of a[3]: %d value at a[3] : %d\n", b, *b);

   b++;
   printf("Address of a[4]: %d value at a[4] : %d\n", b, *b);

   return 0;
}

运行代码并检查其输出：

address of a[0]: 6422016 value at a[0] : 1
address of a[1]: 6422020 value at a[1] : 2
address of a[2]: 6422024 value at a[2] : 3
address of a[3]: 6422028 value at a[3] : 4
address of a[4]: 6422032 value at a[4] : 5

Points to Note

需要注意的是：

  1. "&amp;arr[0]" 等价于 "b" ， "arr[0]" 等价于 "*b".

  2. 类似地， "&amp;arr[1]" 等价于 "b + 1" ， "arr[1]" 等价于 " (b + 1)"。*

  3. 还有， "&amp;arr[2]" 等价于 "b + 2" ， "arr[2]" 等价于 " (b+2)"。*

  4. 一般来说， "&amp;arr[i]" 等价于 "b + I" ， "arr[i]" 等价于 " (b+i)"。*

Example: Traversing an Array using the Dereference Operator

我们可以使用此属性并使用一个循环来遍历具有 dereference operator. 的数组

#include <stdio.h>

int main(){

   int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
   int *b = arr;
   int i;

   for(i = 0; i <= 4; i++){
      printf("a[%d] = %d\n",i,  *(b+i));
   }

   return 0;
}

运行代码并检查其输出：

a[0] = 1
a[1] = 2
a[2] = 3
a[3] = 4
a[4] = 5

您还可以在每次迭代中增加指针并获得相同的结果 −

for(i = 0; i <= 4; i++){
   printf("a[%d] = %d\n", i, *b);
   b++;
}

在 C 中，数组和指针的概念密切相关。因为指针直接处理内存地址，所以您可使用指针来提高程序的效率。指针还可用于处理多维数组。