C语言中的数组和指针
C语言中的数组和指针
【指针】表示C语言中某种数据类型的数据存储的内存地址,例如,指向各种整型的指针或者指向某个结构体的指针。
【数组】表示若干个相同C语言数据类型的元素在连续内存中储存的一种形态。
我们编译运行上面的示例程序,不出意外其无法运行。原因就是很多人认为数组和指针是相同的!其将array定义为一个4个int元素的数组,但是却又将其声明为int型指针。其实数组和指针只是在特定的上下文环境下可以认为相同,一般情况下,他们是不同的数据类型,就像float和int类型不同一样。
指针取地址,无非就是对一块内存取地址,跟对一个整数取地址,对一个浮点数取地址,对一个数组取地址,对一个函数取地址,没有区别!例如:
下面逐步分析数组和指针之间的区别:
数组和指针本质上都代表一块内存,数组比较”直接“,数组名即代表这块内存的地址,而指针比较”含蓄“,其本身不代表任何有意义的内容,只有给它赋值后,它才真正的表示一块有意义的内存地址。这就引出了指针和数组的一个区别:定义的时机不同;数组在编译时就已经被确定下来,而指针直到运行时才能被真正的确定到底指向何方。由数组和指针的上述区别引出了它们的之间的另一个区别:访问方式不同;由于数组名直接代表组在内存中的首地址,而指针需要间接通过读取其保存的地址,数组为直接方式,而指针位间接访问。通过下面几幅图来说明,数组和指针对于自身元素的访问方式的不同:
C语言标准对于数组和指针何时相同定义几条规则:
规则1:表达式中的数组名(与声明不同)被编译器当作一个指向数组第一个元素的指针。
例如,假如我们声明如下:
int a[10], p, i = 2;
就可以通过下面任何一种方式访问a[i]:
p = a;p[i];
p = a;(p+i);
p = a + i;*p;
记住:在表达式中,指针和数组是可以互换的,因为它们在编译器里的最终形式都是指针,并且都是可以进行取下标操作。
规则2:下标总是与指针的偏移量相同。
数组下标和指针总是相同的,在编写程序时,对于数组访问应该写成指针的形式,因为这样可以提高效率。对于现代的编译器而言,这个说法一般是错误的!现代编译器对于数组的访问都会自动优化为其对应的指针加偏移量的形式,所以也就没有哪种形式效率更高的说法了。实际上,数组的访问之所以改写为指针加偏移量的方式,是因为其为系统底层最基本的工作方式。
规则3:在函数参数的声明中,数组名被编译器当作指向该数组第一个元素的指针。
C语言中函数的参数基本都是“传值”调用的,唯独数组为“引用”调用方式,即数组作为函数参数时,会被编译器自动的转换为指向数组第一个元素的指针,这是编译器自动完成的。之所以这么做,其实是为了系统性能,因为数组结构占用的内存通常比较大,如果“传值”调用的话,内存拷贝会浪费大量的时间和空间,这样做得不偿失,所以数组作为函数参数时,编译器会自动将其转换为指向第一个元素的指针。
简而言之,数组和指针的关系颇有点像诗和词关系,但在具体的表现形式上又各有特色。