分类： 嵌入式
2009-12-01 14:57:31
第六章 数组和指针的关系(其中有几处错误已改掉)
组。
０个(int * )的空
间，也就是３２位机上是４０个byte,每个空间都可以存放一个int型变量的地址，这个
时候你可以为这
个数组的每一个元素初始化，或者单独做个循环去初始化它。
一个指针数组中的指针可以为任何同一类型，例如可以为结构指针、函数指针等
{
int a;
int b;
}
typedef struct a STRUCTA
STRUCTA* b[4];//一个存放了4个STRUCTA*型指针的数组，其大小为4*sizeof
(STRUCTA*)=32
typedef void(*FUNC)();
FUNC funarr[4];//定义了一个函数指针数组
2.结构数组
struct a
{
int a;
int b;
}a[12];//定义了一个结构数组，大小为12*sizeof(struct a) = 96;
3.数组指针 ： 一个指向一维或者多维数组的指针；
int (*b2) [20]; //二级指针；b2指向一个大小为20*sizeof(int)的int型数组
int(*b3) [30] [20]; //三级指针――>指向三维数组的指针；
4.数组的数组名具备一些指针的用法，近似于指针，
例如：int array[12][31];//数组的嵌套定义，array是一个含有12个数组类型元素的数
组，其中的每一个
元素是一个int数组，array的类型是int[12][31]，其指向的类型是int[31]，可以理解为
array是指向数组
的指针。
array[1]是一个含有31个int型元素的数组，它的类型是int[31]，它指向的类型是int；
int I;
I = array[4][7] 等同于 I = *(array[4]+7) 等同于 I = *(*(array +4)+7)
int *p; int **q; int (*ptr1)[31]; int (*ptr2)[41];
p = array[2];//正确，p指向数组array[2]中下标为0的元素
p = array; // 错误，array是二维数组，其类型为“数组的数组”，类型不匹配
q = array; //错误，array不是指向指针的指针
ptr1 = array; // 正确，同是指向数组int[31]的指针。
ptr2 = array;//错误，array是指向int[31]的指针，ptr2是指向int[41]的指针。
例九：
char*str[3]={
"Hello,thisisasample!",
"Hi,goodmorning.",
"Helloworld"
};
chars[80]；
strcpy(s,str[0]);//也可写成strcpy(s,*str);
strcpy(s,str[1]);//也可写成strcpy(s,*(str+1));
strcpy(s,str[2]);//也可写成strcpy(s,*(str+2));
上例中，str是一个三单元的数组，该数组的每个单元都是一个指针，这些指针各指向
一个字符串。把
指针数组名str当作一个指针的话，它指向数组的第0号单元，它的类型是char**，
指向的类型是
char*。
*str也是一个指针，它的类型是char*，它所指向的类型是char，它指向的地址是字符
串"Hello,thisisasample!"的第一个字符的地址，即'H'的地址。 str+1也是一个指针，它
指向数组的第1号
单元，它的类型是char**，它指向的类型是char*。
*(str+1)也是一个指针，它的类型是char*，它所指向的类型是char，它指向
"Hi,goodmorning."的第一
个字符'H'，等等。
5.下面总结一下数组的数组名的问题。声明了一个数组TYPE array[n]，则数组名称
array就有了两重含
义：第一，它代表整个数组，它的类型是TYPE[n]；第二 ，它是一个指针，该指针的
类型是TYPE*，该
指针指向的类型是TYPE，也就是数组单元的类型，该指针指向的内存区就是数组第0
号单元，该指针自
己占有单独的内存区，注意它和数组第0号单元占据的内存区是不同的。该指针的值是
不能修改的，即
类似array++的表达式是错误的。
在不同的表达式中数组名array可以扮演不同的角色。
在表达式sizeof(array)中，数组名array代表数组本身，故这时sizeof函数测出的是整个
数组的大小。
在表达式*array中，array扮演的是指针，因此这个表达式的结果就是数组第0号单元的
值。sizeof
(*array)测出的是数组单元的大小。
表达式array+n（其中n=0，1，2，....。）中，array扮演的是指针，故array+n的结果
是一个指针，它
的类型是TYPE*，它指向的类型是TYPE，它指向数组第n号单元。故sizeof(array+n)测
出的是指针类型
的大小。
例十：
int array[10];
int(*ptr)[10];
ptr=&array;
上例中ptr是一个指针，它的类型是int(*)[10]，他指向的类型是int[10] ，我们用整个数
组的首地址来初
始化它。在语句ptr=&array中，array代表数组本身。
本节中提到了函数sizeof()，那么我来问一问，sizeof(指针名称)测出的究竟是指针自身类型的大小呢还
是指针所指向的类型的大小？答案是前者。例如：
int(*ptr)[10];
则在32位程序中，有：
sizeof(int(*)[10])==4
sizeof(int[10])==40
sizeof(ptr)==4
实际上，sizeof(对象)测出的都是对象自身的类型的大小，而不是别的什么类型的大小。
6 数组与指针的不同
引例：
文件1：
int mango[100];
文件2：
extern int *mango;
............. //一些引用mango[i]的代码
错误：把数组的定义等同于指针的外部声明。
6．1声明与定义
搞清楚这个问题之前，澄清一些重要概念：
C语言中的对象必须有且只有一个定义，但它可以有多个extern声明。
|
|
概念 |
区别 |
|
定义 |
只能出现在一个地方，确定对象的类型并分配内存，用于创建新的对象。例如：int a[12] |
相当于特殊声明，它为对象分配内存。 |
|
声明 |
可多次出现，描述对对象的类型，用于指代其他地方定义的对象。例如：extern int a[] |
相当于普通声明，它所说明的并非自身，而是描述其他地方创建的对象。 |
由于extern声明不为对象分配内存，所以不必提供关于数组长度的信息。对于多维数组，需要提供除最左边一维之外其他维的长度——给编译器足够的信息产生相应代码。
6．2输组与指针的访问过程
char a[9] = “abckefg”; c = a[i];
编译器符号表具有一个地址9980
运行时步骤1：取i的值，将它与9980相加；
运行时步骤2：取地址[9980+i]的内容。
Char *p; c = *p;
编译器符号表有一个符号p，它的地址是4624
运行时步骤1：取地址4624的内容，就是’5081’；
运行时步骤2：取地址5081的内容。
6．3定义为指针，但以数组方式引用的过程
char *p = “abchdefs” c = p[i]
编译器符号表有个p，地址为4624
运行时步骤1：取地址4624的内容，即’5081’；
运行时步骤2：取得I的值，并将它与5081相加；
运行时步骤3：取地址[5081+i]的内容。
如果将p声明为指针，那么不管p原来是定义为指针还是数组，都会按照上面的三个步骤操作。
如：char *p[10];
另一个文件中extern char *p；
当用p[I]提取这个声明中的内容时，实际上得到的是一个字符，而编译器却把它当作一个指针……
6．4指针和数组的其他区别
|
指针 |
数组 |
|
保存数据地址 |
保存数据 |
|
间接访问数据，首先取得指针的内容，把它作为地址，然后从这个地址提取数据。如果指针有个下标[I]，就把指针的内容加上I作为地址，从中提取数据 |
直接访问数据，a[I]只是简单的以a+I为地址取的数据。 |
|
通常用于动态数据结构 |
通常用于存储固定数目且数据类型相同的元素 |
|
相关函数为malloc(),free() |
隐式分配和删除 |
|
通常指向匿名数据 |
自身即为数据名 |
7 数组与指针相同时
7．1输组与指针的可交换性
数组 声明： extern 如：extern char a[]；不能改写成指针形式
定义，如 char a[10]；不能改写成指针形式
函数参数，如func(char a[])；可随意选择数组或指针
在表达式中使用 如c = a[I]；随意选择数组或者指针形式
规则1：“表达式中的数组名”就是指针。
规则2：C语言把数组下表作为指针偏移量
规则3：作为函数参数的数组名等同于指针
数组与指针可交换性总结：
1． 用a[I]这样的形式对数组进行访问总是被编译器解释为像*(a+1)这样的指针访问。
2． 指针始终就是指针。它绝不可以改写成数组。可以用下标形式访问指针，一般都是指针作为函数参数时，而且实际传递给函数的是一个数组。
3． 在特定的上下文环境中，也就是它作为函数的参数（也只有这种情况），一个数组的声明可以看作是一个指针。作为函数参数的数组（就是在一个函数调用中）始终会被编译器修改成为之乡第一个元素的指针。
4． 因此，当把一个数组定义为函数参数时，可以选择把它定义为数组，也可定义为指针。不管用那种方法，在函数内部事实上获得的都是一个指针。
5． 在其他所有情况中，定义和声明必须匹配。如果定义了一个数组，在其他文件对他进行声明时也必须把它声明为数组，指针也是如此。
7．2多维数组
例：
int apricot[2][3][5];
int (*q)[2][3][5] = &apricot;
int (*p)[3][5] = apricot;
int (*r)[5] = apricot[i];
int *t = apricot[I][j];
int u = apricot[I][j][k];
初始化：
只有字符串常量才可以初始化指针数组
char * vegetables[] = { “carrot”,“celery”,“corn”,“cilantro”,“crispy”};
指针数组不可以由非字符串的类型直接初始化：
int *weights[] = {{1,2,3,4,5}, {6,7,8},}; //无法编译成功
可以这样做：
int row_1[] = {1,2,3,4,5,-1}; //-1是行结束标志。
Int row_2[] = {6,7,8,-1};
Int *weights[] = {Row_1,Row_2,};
7．3 向函数传递一个一维数组
任何一维数组都可以作为函数实参，形参被改写为指向数组第一个元素的指针，所以需要一个约定来提示数组的长度。一般有两个基本方法：
1， 增加一个额外的参数，表示元素数目(argc就起这个作用)
2， 赋予数组最后一个元素一个特殊的值，提示他是数组的尾部（字符串结尾的‘\0’字符就是起这个作用）。这个特殊值必须不会做为正常的元素值在数组中出现。
7．4 使用指针向函数传递一个多维数组
C语言无法表达“这个数组的边界在不同的调用中可以变化”这个概念。C语言必须知道数组边界，从而为下标引用产生正确代码。
二维或多维数组无法在C语言中作一般的形参。无法向函数传递一个普通的多维数组。
可以向函数传递预先确定长度的特殊数组。
方法1，my_function( int my_array[10][20] );//只能处理10行20列的数组。调用时参数也要匹配
方法2，my_function( int my_array[][20] );//只能处理20列的数组，调用时参数也要匹配
由于必须提供数组除最左边一维以外的所有维的长度，所以形参只能省略第一个长度。
方法3，my_function( char **my_array，…… );
此方法使用前提，必须在调用之前将二维数组改为一个指向向量的指针数组。必须是指针数组，而且必须是指向字符串的指针数组。
总结：如果多维数组各维的长度是一个完全相同的固定值，那么把它传给一个函数毫无问题。如果情况更一般些，也更常见一些，就是作为函数的参数的数组的长度是任意的，分析如下：
1， 一维数组——没有问题，但须包括一个计数值或者是一个能够标识越界位置的结束符。被调用的函数无法检测数组参数的边界。
2， 二维数组——不能直接传递给函数，但可以把矩阵改写为一个一维的指针数组，并使用相同的下标表示法。对于字符串来说，这样是可以的，对于其他类型，需要增加一个计数值或者能够标识越界位置的结束符。同样，他依赖于调用函数和被调用函数之间的约定。
3， 三维或更多维——都无法使用。必须把它分解为几个维数更少的数组。
例1：
int main( int argc, char *argv[] )//由于字符串以’\0’作为结束标志，所以只需要一个argc计数有多少个字符串即可。
例2：
int arr[2][3] = {{1,2,3},{4,5,6}};//将要进行传递的二维数组
做法1：
int *p[2] = {arr[0],arr[1]};将二维数组改造成指针数组，每个指针指向一个一维数组
void fun(int rownum,int colnum,int *array[])；
fun(2,3,p);//传递一个二维数组必须在传递之前将其转化为一个指针数组，传递时还要传递该二维数组的行数和列数。
做法2：
int *p[3] = {arr[0],arr[1]，NULL};将二维数组改造成指针数组，每个指针指向一个一维数组
void fun(int colnum,int *array[])；//内部以NULL指针判断第一维的结束
fun(3,p);//只需要传递数组的列数。
在例2中，若arr[2][3]是char型，则参数还可以少一个。
9．5 使用指针从函数返回一个数组
严格的说，无法直接从函数返回一个数组。
可以让函数返回一个指向任何数据结构的指针来实现：
例：
typedef int (*PARR_20)[20]; //定义数组指针。
PARR_20 paf(void) //定义一个函数，该函数返回一个指向20维int数组的指针。
{
PARR_20 pear;
int i;
pear = (PARR_20)calloc(20,sizeof(int));
if(!pear)
printf("error!!");
for (i = 0; i<20 ;i++)
(*pear)[i] = i;
return pear;
}
调用如下：
PARR_20 result;
result = paf();
printf("result[3] = %d",(*result)[3]);
