THE MATRIX
出师表
诸葛亮
先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，
益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。
然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，
盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。
诚宜开张圣听，以光先帝遗德，
恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，
引喻失义，以塞忠谏之路也。
目录
- 数组名的理解
- *使用指针访问数
- 一维数组传参的本质
- 冒泡排序
- 二级指针
- 指针数组
- 指针数组模拟二维数组
正文开始
数组名的理解(补充知识点)
使用指针访问数组的内容时，有这样的代码：
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，我们来做个测试。
#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;
}
|
输出结果(一下是在x86(打印的地址较短)架构下编译的)：
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，数组名就是数组首元素(第一个元素)的地址。
这时候有同学会有疑问？数组名如果是数组首元素的地址，那下面的代码怎么理解呢？
#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 ;
}
|
输出的结果是： 40 ，如果arr是数组首元素的地址，那输出应该的应该是 4 / 8 才对。
其实数组名就是数组首元素(第一个元素)的地址是对的，但是有两个例外：
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。
这时有好奇的同学，再试一下这个代码：
#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);
printf("&arr = %p\n", &arr);
return 0 ;
}
|
三个打印结果一模一样，这时候又纳闷了，那arr和&arr有啥区别呢？
总结
指针类型决定了指针的差异
#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 ;
}
|
输出结果：
&arr[ 0 ] = 0077F 820
&arr[ 0 ]+ 1 = 0077F 824
arr = 0077F 820
arr+ 1 = 0077F 824
&arr = 0077F 820
&arr+ 1 = 0077F 848
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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。
到这里大家应该搞清楚数组名的意义了吧。
数组名是数组首元素的地址，但是有 2 个例外。
使用指针访问数组
有了前面知识的支持，再结合数组的特点，我们就可以很方便的使用指针访问数组了。
以下是使用数组下标访问数组元素的过程：
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[ 10 ] = { 0 };
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[ 0 ]);
int i = 0;
for(i= 0 ; i<sz; i++)
{
scanf("%d", &arr[i]);
}
for(i= 0 ; i<sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0 ;
}
|
输出结果:
以下是使用指针访问数组元素的过程：
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[ 10 ] = { 0 };
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[ 0 ]);
int i = 0 ;
int* p = arr;
for(i= 0 ; i<sz; i++)
{
scanf("%d", p+i);
}
for(i= 0 ; i<sz; i++)
{
printf("%d ", *(p+i));
}
return 0 ;
}
|
输出结果:
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呢？
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[ 10 ] = { 0 };
int i = 0 ;
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[ 0 ]);
int* p = arr;
for(i= 0 ; i<sz; i++)
{
scanf("%d", arr+i);
}
for(i= 0 ; i<sz; i++)
{
printf("%d ", *(arr+i));
}
return 0 ;
}
|
输出结果:
在第 18 行的地方，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]应该等价于*(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。
总结
内容总结
一维数组传参的本质
数组我们学过了，之前也讲了，数组是可以传递给函数的，这个小节我们讨论一下数组传参的本质。
首先从一个问题开始，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？
#include <stdio.h>
void test(int arr[])
{
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 ;
}
|
输出的结果：
我们发现在函数内部是没有正确获得数组的元素个数。
这就要学习数组传参的本质了，上个小节我们学习了：
数组名是数组首元素的地址；
那么在数组传参的时候，传递的是数组名，也就是说 本质上数组传参传递的是数组首元素的地址 。
所以函数形参的部分理论上应该使用指针变量来接收首元素的地址。
那么在函数内部我们写sizeof(arr)计算的是一个地址的大小（单位字节）而不是数组的大小（单位字节）。
正是因为函数的参数部分是本质是指针，所以在函数内部是没办法求的数组元素个数的。
void test(int arr[])
{
printf("%d\n", sizeof(arr));
}
void test(int* arr)
{
printf("%d\n", sizeof(arr));
}
int main()
{
int arr[ 10 ] = { 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 };
test(arr);
return 0 ;
}
|
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。
冒泡排序
冒泡排序的核心思想就是：两两相邻的元素进行比较,不满足顺序就交换位置，满足顺序就找下一个数字。
void input(int *arr, int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
scanf("%d", arr + i);
}
}
int count = 0;
void bubble_sort(int *arr, int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz - 1; i++)
{
int flag = 1;
int j = 0;
for (j = 0; j < sz-1-i; j++)
{
count++;
if (arr[j] > arr[j + 1])
{
flag = 0;
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);
bubble_sort(arr, sz);
print_arr(arr, sz);
printf("\ncount = %d\n", count);
return 0;
}
|
画图理解
二级指针
什么是二级指针？
这就是二级指针。
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10 ;
int* pa = &a ;
int** ppa = &pa ;
printf("%d\n", **ppa);
return 0 ;
}
|
对于二级指针的运算有：
- ppa通过对ppa中的地址进行解引用，这样找到的是pa，ppa其实访问的就是pa.
- *ppa先通过ppa找到pa,然后对pa进行解引用操作：*pa，那找到的是a.
总结
二级指针变量是用来存放一级指针变量的地址的。
指针数组
指针数组是指针还是数组？
我们类比一下，整型数组，是存放整型的数组，字符数组是存放字符的数组。
char arr[10];
int arr[5];
|
那指针数组呢？
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，都是用来存放地址的。
char* arr[5];
int* arr[5];
|
是存放指针的数组。
指针数组的每个元素都是用来存放地址（指针）的。
如下图：
指针数组的每个元素是地址，又可以指向一块区域。
通过一个简单的例子来说明：
#include <stdio.h>
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;
}
|
*输出结果：
说明：
指针数组的每个元素是地址，解引用可以得到地址的值。
指针数组的本质就是存放指针的数组，数组的每个元素都是指针类型，都是用来存放地址的。
指针数组的每个元素都是地址，又可以指向一块区域。
指针数组模拟二维数组
#include <stdio.h>
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[ 3 ] = {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]);
}
printf("\n");
}
return 0 ;
}
|
输出结果：
1 2 3 4 5
2 3 4 5 6
3 4 5 6 7
|
画图理解:
下面是对上述第10~20行代码的解释：
arr[i]是访问arr数组的元素，arr[i]找到的数组元素指向了整型一维数组，arr[i][j]就是整型一维数组中的元素。
上述的代码模拟出二维数组的效果，实际上并非完全是二维数组，因为每一行并非是连续的。
完
