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数组指针和指针数组的区别

时间：2023-01-28 04:24:37

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数组指针和指针数组的区别

0. 引言

数组指针和指针数组且听之类似，实际完全不同。数组指针意在“指针”，强调的是指针，即“指向数组的指针”；指针数组意在“数组”，强调的是数组，即“成员都是指针的数组”。

本文尝试阐述二者的不同之处。

1. 数组指针

数组指针如何定义与使用？先看一个示例程序arr_p.c

#include <stdio.h>int main(){/* 定义一个有10个int成员的数组 */int arr_i[10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};/* 定义一个指向有10个int成员的数组指针，并初始化为arr_i数组的地址 */int (*arri_p)[10] = &arr_i;/* 定义一个2*2的二维数组，在内存中以一维排列,实际是数组的数组arr数组成员类型为int (*)[2]，数组元素为arr[0]和arr[1]对arr的数组成员arr[0]和arr[1]，其本身也是数组，成员为int*/int arr[2][2] = {{1,2},{3,4}};/* 定义一个指向有2个int成员的数组指针，并初始化为arr数组第0个成员的地址 */int (*arr_p)[2] = &arr[0];/* 等价于int (*arr_p)[2] = arr; */printf("数组arr_i的地址: %#lx\n", (unsigned long int)&arr_i);printf("数组指针arri_p的值: %#lx\n", (unsigned long int)arri_p);printf("数组指针arri_p+1的值: %#lx\n", (unsigned long int)(arri_p+1));printf("==========================================\n");printf("数组arr的地址: %#lx\n", (unsigned long int)&arr);printf("数组指针arr_p的值:%#lx\n", (unsigned long int)arr_p);printf("数组指针arr_p+1的值: %#lx\n", (unsigned long int)(arr_p+1));printf("arr第一个成员的地址&arr[1]: %#lx\n", (unsigned long int)&arr[1]);printf("数组指针arr_p+1处的数组值: %d\n", *(int*)(arr_p+1));return 0;}

执行结果：

$ gcc arr_p.c$ ./a.out 数组arr_i的地址: 0x7ffc5289ace0数组指针arri_p的值: 0x7ffc5289ace0数组指针arri_p+1的值: 0x7ffc5289ad08==========================================数组arr的地址: 0x7ffc5289acd0数组指针arr_p的值:0x7ffc5289acd0数组指针arr_p+1的值: 0x7ffc5289acd8arr第一个成员的地址&arr[1]: 0x7ffc5289acd8数组指针arr_p+1处的数组值: 3

arr_i是一个有10个int成员的数组，数组类型为int [10]，arri_p是这个数组类型的指针并指向了arr_i数组。在代码第20行和21行的打印中，arri_p指向了arr_i数组，因此数组arr_i的地址和指针arri_p的值必然相等；

22行对指针arri_p进行指针运算，指针指向的类型是int [10]，这里是64位系统64位程序，对指针+1运算就转化成了(unsigned long int)arri_p+sizeof(arr_i)*1，arr_i数组占用内存大小为40个字节，因此指针arri_p+1之后将偏移40个字节（数组的大小），刚好0x7ffc5289ad08-0x7ffc5289ace0=0x28=40；

这里数组指针arri_p+1之后其指向了数组范围之外，这样一看指针运算似乎就没什么用了，还有内存越界的风险。

再看13行往下的代码，定义了一个类型为int (*)[2]的二维数组arr，同样用一个数组指针arr_p指向arr数组，28行对指针arr_p+1时，其结果也是和arr数组偏移一个成员之后的地址相同。这里可以看出指针运算的原理是通用的，对指针+1将偏移指针指向对象的类型大小。

那么指针arr_p+1后偏移了多少字节？0x7ffc5289acd8-0x7ffc5289acd0=0x8=8，即一个int [2]成员的大小，就是arr数组第1行{1,2}所占用的空间，似乎不够有说服力，30行对arr_p+1后的位置进行取值，结果表明arr_p+1后指向了二维数组arr第2行第1个元素值为3，即arr_p+1后在二维数组中“换了一行”，因此有的地方也将数组指针称为“行指针”。

2. 指针数组

顾名思义，指针数组是一个成员为“同一指针类型的数组”，这里也通过一个示例程序进行说明。p_arr.c

#include <stdio.h>int main(){int i = 0;int arr[3] = {1,2,3};int a = 10;/* int *p[4]等价于int *(p[4]) */int *p[4] = {&arr[0], &arr[1], &arr[2], &a};for(i = 0; i < sizeof(p)/sizeof(*p); i++){printf("*p[%d] = %d\n", i, *p[i]);}return 0;}

运行结果：

$ gcc p_arr.c $ ./a.out *p[0] = 1*p[1] = 2*p[2] = 3*p[3] = 10

指针数组较之数组指针易于理解，p是一个有4个成员的数组，每个成员都是int *类型，由于每个成员都是int *，因此p[i]既表示p数组的第i个成员，又表示某个int对象的地址。要访问p数组中保存的对象的地址所指向的对象，就需要对p数组中的成员解引用（取相应地址保存的数据），12行中*p[i]是对p数组中的第i个成员解引用，这种方式能够正常访问合法的地址对象。