文章目录
- 1.数组名的理解
- 2.使用指针访问数组
- 3.一维数组传参的本质
- 4.冒泡排序
- 算法步骤
- 5.二级指针
- 6.指针数组
- 7.指针数组模拟二维数组
1.数组名的理解
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
int *p = &arr[0];
这里我们使用 &arr[0] 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。
#include <stdio.h>
int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };printf("&arr[0] = %p\n", &arr[0]);printf("arr = %p\n", arr);return 0;
}
打印:
&arr[0] = 000000FAD3D7F758
arr = 000000FAD3D7F758
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,所以数组名就是数组首元素(第一个元素)的地址。
下面我们来看一段代码:
#include <stdio.h>
int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };printf("%d\n", sizeof(arr));return 0;
}
打印:
40
应该会有人觉得奇怪,如果arr是数组首元素的地址,那输出应该的应该是4或者8才对。(这里的4和8取决于编译环境是x86还是x64)
数组名就是数组首元素(第一个元素)的地址,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。
我们再来看一段代码:
int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };printf("&arr[0] = %p\n", &arr[0]);printf("arr = %p\n", arr);printf("&arr = %p\n", &arr);return 0;
}
打印:
&arr[0] = 007BFC14
arr = 007BFC14
&arr = 007BFC14
三个打印结果一模一样,那arr和&arr有啥区别呢?
#include <stdio.h>
int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };printf("&arr[0] = %p\n", &arr[0]);printf("&arr[0]+1 = %p\n", &arr[0]+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;
}
打印:
&arr[0] = 00AFFD84
&arr[0]+1 = 00AFFD88
arr = 00AFFD84
arr+1 = 00AFFD88
&arr = 00AFFD84
&arr+1 = 00AFFDAC
这里我们发现&arr[0]和&arr[0]+1相差4个字节,arr和arr+1 相差4个字节,是因为&arr[0] 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。
2.使用指针访问数组
#include <stdio.h>
int main()
{int arr[10] = {0};//输入int i = 0;int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);//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;
}
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[i]
可以访问数组的元素,那p[i]
是否也可以访问数组?
#include <stdio.h>
int main()
{int arr[10] = {0};//输入int i = 0;int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);//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;
}
将*(p+i)
换成p[i]
也是能够正常打印的,所以本质上p[i]
是等价于 *(p+i)
。
同理arr[i]
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。
- 数组是一块连续的空间,可以存放一个或多个数组
- 指针变量是一个变量。是可以存放地址的变量
数组和指针不是一个东西,但是可以用指针来访问数组。
为什么可以用指针来访问数组呢?
- 数组在内存中是连续存放的。
- 指针的运算很方便就可以遍历数组,取出数组的内容。
数组的大小是看数组元素个数和类型的,但是指针大小固定是4或8个字节。
3.一维数组传参的本质
我们之前都是在函数外部计算数组的元素个数,那我们可以把数组传给一个函数后,函数内部求数组的元素个数吗?
int main()
{int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};int sz1 = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);printf("sz1 = %d\n", sz1);return 0;
}
打印:
sz1 = 10
void test(int arr[10])
{int sz2 = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);printf("sz2 = %d\n", sz2);
}
int main()
{int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};int sz1 = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);printf("sz1 = %d\n", sz1);test(arr);return 0;
}
打印:
sz1 = 10
sz2 = 1
为什么sz2 = 1
呢?
我们注意看这行代码:
test(arr);//arr是数组名,数组名表示首元素地址
我们传参传的是首元素地址,那么我们应该用什么来接收呢?
是不是应该使用指针来接受?
比如可以用int* arr
来接收。
但是上面的函数用int arr[10]
来接收,很多人觉得这个就是个数组,但实际上int arr[10]
本质上还真是个指针。
int arr[10];//参数写成数组形式,本质上还是指针
对比一下:
void test(int arr[])//参数写成数组形式,本质上还是指针
{printf("%d\n", sizeof(arr));//计算一个指针变量的大小
}
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
}
那回到问题上,为什么main函数里面的那个算到的是数组元素数量呢?
int main()
{int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};int sz1 = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);//算的是数组arr的大小printf("sz1 = %d\n", sz1);return 0;
}
因为main函数里的sizeof(arr)
算的是数组arr
的大小,test函数里的sizeof(arr)
算的是指针arr
的大小。
如果还是不明白的话,我把代码简化一下:
源代码:
int arr[]
和int* arr
本质上都是指针,我就拿个方便看的出来。
为了便于区分,我们把形参里的arr换成p。
void test(int* p)//参数写成指针形式
{printf("%d\n", sizeof(p));//计算一个指针变量的大小
}
int main()
{int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};int sz1 = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);printf("sz1 = %d\n", sz1);test(arr);return 0;
}
然后大简化:
int main() {int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };int* p = arr;printf("%d\n", sizeof(p));printf("%d\n", sizeof(arr));printf("%d\n", *p);printf("%d\n", *(p+1));return 0;
}
打印:
4
40
1
2
p是个指针变量,int* p = arr;
是把arr
的首元素地址赋值给了p,但是p是个指针变量。直接sizeof§算的是p这个指针的大小。
*p
得到的是arr[0]
的值,*(p+1)
得到的是arr[1]
的值。
注意不要把sizeof和strlen弄混了!
strlen是遇到‘\0’才结束的,sizeof是根据类型和数量直接计算大小的
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。
写成数组形式最简单,是为了方便理解,容易接受这种语法。但是即使写成数组形式,本质上也还是指针。
例如:int arr[]
和int* arr
4.冒泡排序
算法步骤
比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后,最后的元素会是最大的数。
针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。
冒泡排序的核心思想就是:两两相邻的元素进行比较,不满足顺序就交换,满足顺序就找下一对。
如果有10个元素,那么就要排9趟。
第1趟进行9对元素的比较,
第2趟进行8对元素的比较
…
第9趟进行1对元素的比较。
如果有
n
个元素,那么就要拍n-1
趟。第1趟进行
n-1
对元素的比较,第2趟进行
n-2
对元素的比较…
第
n-1
趟进行1对元素的比较。
void input(int* arr, int sz) {int i = 0;for (i = 0; i < sz; i++) {scanf("%d", arr + i);}
}void bubble_sort(int* arr, int sz) {//确定趟数int i = 0;for (i = 0; i < sz - 1; i++) {//每一趟内部的比较int j = 0;for (j = 0; j < sz-1-i; j++) {if (arr[j] > arr[j + 1]) {//交换int tmp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = tmp;}}}
}void print_arr(int arr[],int sz) {int i = 0;for (i = 0; i < sz; i++) {printf("%d ", arr[i]);}
}int main() {int arr[10] = { 0 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);input(arr, sz);//输入bubble_sort(arr, sz);//排序print_arr(arr, sz);return 0;
}
打印:
有序输入 | 无序输入 |
但是上面的写法有点不高效,如果排序10个元素,第一趟走完一对元素都没交换,说明已经有序了,那还要进行后面的几趟吗?不需要。但是上面这个算法会继续进行后面的。
那我们可以做个小优化,当一趟走完一对元素都没交换,说明已经有序了。在 bubble_sort
函数里面通过flag来判断是不是已经有序了。
void input(int* arr, int sz) {int i = 0;for (i = 0; i < sz; i++) {scanf("%d", arr + i);}
}void bubble_sort(int* arr, int sz) {//确定趟数int i = 0;for (i = 0; i < sz - 1; i++) {int flag = 1;//假设满足顺序了//每一趟内部的比较int j = 0;for (j = 0; j < sz-1-i; j++) {if (arr[j] > arr[j + 1]) {flag = 0;//还不是有序//交换int tmp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = tmp;}}if (flag == 1) {break;}}
}void print_arr(int arr[],int sz) {int i = 0;for (i = 0; i < sz; i++) {printf("%d ", arr[i]);}
}int main() {int arr[10] = { 0 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);input(arr, sz);//输入bubble_sort(arr, sz);//排序print_arr(arr, sz);return 0;
}
5.二级指针
一级指针:
char*
int*
double*
什么是二级指针呢?
int main() {int a = 10;int* pa = &a;//pa是一级指针变量int** ppa = &pa;//ppa是 二级指针变量return 0;
}
int main() {int a = 10;int* pa = &a;//pa是一级指针变量int** ppa = &pa;//ppa是 二级指针变量printf("%d\n", **ppa);//*ppa就是pa,**ppa就是*pa就是a就是10return 0;
}
打印:
10
二级指针和二维数组没有对应关系。
6.指针数组
指针数组是指针还是数组?
char arr[10];//字符数组 - 存放字符的数组
int arr[5];//整型数组 - 存放整型的数组
指针数组 - 存放指针的数组,数组的每个元素其实是指针类型。
char* arr[5];//存放字符指针的数组 - 字符指针其实就是字符的地址
int* arr[6];//存放整型指针的数组 - 整型指针其实就是整型的地址
我们可以用指针数组来存放多个指针。
int main() {int a = 10;int b = 20;int c = 30;int* arr[3] = { &a,&b,&c };int i = 0;for (i = 0; i < 3; i++) {printf("%d ", *(arr[i]));}return 0;
}
打印:
10 20 30
7.指针数组模拟二维数组
int main() {int arr1[5] = { 1,2,3,4,5 };int arr2[5] = { 2,3,4,5,6 };int arr3[5] = { 3,4,5,6,7 };int* arr[] = { arr1,arr2,arr3 };int i = 0;for (i = 0; i < 3; i++) {int j = 0;for(j = 0; j < 5; j++) {printf("%d ", arr[i][j]);//arr[i]其实相当于*(arr+i)//arr[i][j]相当于*(*(arr+i)+j)}printf("\n");}return 0;
}
打印:
1 2 3 4 5
2 3 4 5 6
3 4 5 6 7
上面没有用二维数组,但是模拟出了二维数组的效果。