C语言-数组指针与指针数组

一、简介

        对于使用C语言开发的人来说，指针，大家都是非常熟悉的。数组，大家也同样熟悉。但是这两个组合到一起的话，很多人就开始蒙圈了。这篇文章，就详细的介绍一下这两个概念。

        指针数组和数组指针，听起来非常像，但是两者是完全不同的概念。从名字上就可以知道，一个是数组，一个是指针。

        那如何区分呢？

        最简单的方法，就是根据语句中符号的优先级来。

        优先级关系：( ) > [ ] > *。

        有了这个概念后，我们再来看如下两个定义：

int *a[4];
int (*a)[4];

        *a[4]语句中，因为优先级[ ] > *。所以，[ ]就是这个变量的“根”，即数组才是这个变量的本质。所以*a[4]就是数组。因为该数组前面加了取址符 * ，所以，它就是指针数组。

        (*a)[4]语句中，因为优先级() > []，所以先看括号内的东西，是*a。这个一看就知道是个指针，所以，这个变量的本质就是个指针。又因为这个指针后面加了[ ]。所以，它是数组指针。

        一句话，谁不重要，谁是定语。（中文语法不好的，回去补一补！）人话就是：本质是什么，最后两个字就是什么。

        *a[4]本质是数组，那就是指针数组。(*a)[4]本质是指针，那就是数组指针。

        好啦，概念搞懂了，接下来就是看看其含义了。

        int *a[4]是个数组，那就要干数组的活。指针数组的意思就是，这个数组里面的元素都是指针。指针的类型是int，指向的内容也是int型。

        int (*a)[4]是个指针，那就要干指针的活。数组指针的意思就是，这个指针，指向了长度为4的数组。这个数组的类型是int型。

        好了，含义的概念也说完了。是不是感觉还是不懂。没关系，接下来用实例来对以上两个东西介绍一下。

二、指针数组

        在上面的文章中说过，指针数组的本质是数组，数组内的元素都是指针。看如下这个例子

    char a[] = "123";
    char b[] = "456";
    char c[] = "789";
    char d[] = "012";
    char *p[4];
 
    p[0] = a;
    p[1] = b;
    p[2] = c;
    p[3] = d;

        这里定义了一个指针数组char *p[4]。数组内的元素都是指针，所以，把abcd四个地址赋值给指针。

        上面的写法可以用下面这个写法来代替。

char *p[4] = {“123”，“456”，“789”，“012”};

        那以如下的例子来详细讲解一下

    char a[] = "123";
    char b[] = "456";
    char c[] = "789";
    char d[] = "012";
    char *p[4];
    LOG_I(TAG,"&p[0] = %d, &p[1] = %d, &p[2] = %d, &p[3] = %d",p[0], p[1], p[2], p[3]);
    p[0] = a;
    p[1] = b;
    p[2] = c;
    p[3] = d;
 
    LOG_I(TAG,"&a = %d, &b = %d, &c = %d, &d = %d",a, b, c, d);
 
    LOG_I(TAG,"&p[0] = %d, &p[1] = %d, &p[2] = %d, &p[3] = %d",p[0], p[1], p[2], p[3]);
 
    LOG_I(TAG,"p = %d, *p = %d, *(p+1) = %d, *(*(p+1)) = %c, *(*p+1) = %c, **p = %c",p, *p, *(p+1), *(*(p+1)), *(*p+1), **p);
 
    LOG_I(TAG,"p[0] = %s, p[1] = %s, p[2] = %s, p[3] = %s",p[0], p[1], p[2], p[3]);

        先看结果

         可以看到，在赋值之前，p[0],p[1],p[2],p[3]的地址都是指向乱地址。赋值之后，地址就与abcd相同。

       从上面的打印，我们可以看到，p与abcd变量的地址都不相同。按照数组的概念来说的话，数组p的地址应该与首元素相同。但是这里却不同，相反，*p的内容却与a变量的地址相同。由此我们可以得到如下结论，p实际上是一个地址的地址。而其内容才是元素的地址。再看**p的内容，是1。元素的内容为1，即指向a数组的内容。与我们的结论相同。

        这里需要注意的是 *(p+1) , *(*(p+1)) , *(*p+1)。

        刚才我们得到结论，p实际是一个地址的地址。而*p[4]的本质还是一个数组，那么p+1，实际上是指向了第二个元素地址的地址。取内容就是第二个元素的地址。从打印内容可以看到*(p+1)与第二个元素b的地址是相同的。

        有了上面的结论，那就可以推断出， *(*(p+1))就是第二个元素的内容。从打印上可以看到，打印的结果是4，与b数组的第一个元素是能对应上的。

        至于*(*p+1)，上面结论是，*p是a数组的地址，其地址+1再取值，即a数组的第二个元素。其打印结果为2，也与结论相对应。

        最后，打印各个元素指针所指向的内容，也就是abcd四个数组的内容。

        因为p是数组，所以不能执行p++的操作。

        说了这么多，可能会有人问，指针数组一般用在哪里？

        比如说，我们在编程的时候某些地方需要做寻址操作，例如汉字或语音的寻址。因为这些内容的地址是不连续的，但是又不可能每次都去调用寻址。那么就可以一个指针数组，该数组内的指针元素对应各个不同地址的内容。后续我们只需要调用这个指针数组的各个元素，就能调用到不同的地址内容。同样的，这个指针数组各个元素也可以是函数指针，这样，就在同一个数组内，调用不同的回调函数，非常方便。

三、数组指针

        数组指针的本质是指针，指向一个数组。

        数组指针一般与二维数组配合使用。见如下例子

    int (*p)[5];
    int a[3][5] = {{1,2,3,4,5},{6,7,8,9,10},{11,12,13,14,15}};
    p = a;
 
    LOG_I(TAG,"&a[0] = %d, a[0] = %d, &a[1] = %d, a[1] = %d, &a[2] = %d, a[2] = %d",&a[0], a[0], &a[1], a[1], &a[2], a[2]);
 
    LOG_I(TAG,"&a = %d,&p = %d, p = %d, *p = %d, *(p+1) = %d, *(*(p+1)) = %d, *(*p+1) = %d, **p = %d",&a, &p, p, *p, *(p+1), *(*(p+1)), *(*p+1), **p);
 
    p++;
 
    LOG_I(TAG,"&a = %d,&p = %d, p = %d, *p = %d, *(p+1) = %d, *(*(p+1)) = %d, *(*p+1) = %d, **p = %d",&a, &p, p, *p, *(p+1), *(*(p+1)), *(*p+1), **p);

        先看结果

        先创建一个数组指针(*p)[5]。这个指针指向长度为5的数组。

        把a的地址赋值给数组指针p。

        跟一般的指针一样，&p与p是不同的。但是这里可以发现p与*p相同。一般来说，对于指针而言，p是地址，而*p是该地址的内容。这里看到p与*p相同，且都与a数组的地址相同。这里可以按照数组a与&a理解。

        *(p+1)。与正常的指针一样，p+1即移动到下一个地址，不同的是因为该数组指针指向的是一个长度为5的数组，所以p+1则直接移动5个元素的长度。从打印的结果中也可以看到*(p+1)与 a[1]的地址相同。

        *(*(p+1))。上述结论中，*(p+1)表示二维数组a[1]的地址，那么取值就是取该数组的值。为6.

        *(*p+1)。上述结论中，*p是二维数组a[0]的地址，那么*p+1则为a[0]数组的第二个元素的地址。*(*p+1)则表示取值，为2。

        **p。上述结论中，*p是二维数组a[0]的地址，那么*p则为a[0]数组的第一个元素的地址。**p则表示取值，为1。

        因为p的本质是个指针，那么是可以进行p++的操作的。p++将直接移动到数组长度的位置，即从a[0]直接移动到a[1]。所以**p的值为6。