1.指針和數(shù)組定義、區(qū)別

1.1指針和數(shù)組定義

指針和數(shù)組都是C語(yǔ)言的精髓所在，對(duì)于很多C程序員來(lái)說(shuō)，如果你問(wèn)這樣一個(gè)問(wèn)題：數(shù)組和指針有什么區(qū)別？他們的答案很可能是：”數(shù)組和指針不是同一樣?xùn)|西嗎，他們之間有什么區(qū)別??？“；確實(shí)在極個(gè)別的情況下，數(shù)組和指針確實(shí)可以”通用“。

但是在卻大多數(shù)情況下，數(shù)組和指針是兩個(gè)完全不同的C語(yǔ)言特性。

首先，我們分別看一下，指針和數(shù)組的定義，以及他們之間的不同；指針表示C語(yǔ)言中某種數(shù)據(jù)類(lèi)型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的內(nèi)存地址，例如，指向各種整型的指針或者指向某個(gè)結(jié)構(gòu)體的指針；數(shù)組表示若干個(gè)相同C語(yǔ)言數(shù)據(jù)類(lèi)型的元素在連續(xù)內(nèi)存中儲(chǔ)存的一種形態(tài)。

1.2數(shù)組和指針的區(qū)別

好了，上面即為數(shù)組和指針的簡(jiǎn)單定義。在說(shuō)明數(shù)組和指針之間的區(qū)別之前，我們先來(lái)看一個(gè)實(shí)例；

我們定義兩個(gè)文件：a.c和b.c，其中，

[cpp]?view?plain?copy
a.c文件:
int?array[4]?=?{1,?2,?3,?4};
b.c文件:?#include?<stdio.h>
extern?int?*array;
int?main(void)
{?
??int?i?=?0;
??for?(;?i?<4;?i++)?
???{
?????printf("*array?=?%d",?*array++);
???}
??return?0;
}

我們編譯運(yùn)行上面的示例程序，不出意外其無(wú)法運(yùn)行。可能有的人很不理解其中原因，他們找不出問(wèn)題的原因。其實(shí)根本原因就是他們認(rèn)為數(shù)組和指針是相同的！其將array定義為一個(gè)4個(gè)int元素的數(shù)組，但是在b.c中卻又將其聲明為int型指針。其實(shí)數(shù)組和指針只是在特定的上下文環(huán)境下可以認(rèn)為相同，一般情況下，他們是不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型，就像float和int類(lèi)型不同一樣。

?

下面逐步分析數(shù)組和指針之間的區(qū)別：

數(shù)組和指針本質(zhì)上都代表一塊內(nèi)存，數(shù)組比較”直接“，數(shù)組名即代表這塊內(nèi)存的地址，而指針比較”含蓄“，其本身不代表任何有意義的內(nèi)容，只有給它賦值后，它才真正的表示一塊有意義的內(nèi)存地址。這就引出了指針和數(shù)組的一個(gè)區(qū)別：定義的時(shí)機(jī)不同；數(shù)組在編譯時(shí)就已經(jīng)被確定下來(lái)，而指針直到運(yùn)行時(shí)才能被真正的確定到底指向何方。數(shù)組就好比生在帝王家一樣，一生來(lái)就有了屬于自己的封地、財(cái)富(內(nèi)存)，而指針需要經(jīng)過(guò)編譯、鏈接、運(yùn)行時(shí)等重重考驗(yàn)才能獲得屬于自己的財(cái)富（內(nèi)存)。但是，數(shù)組的這些身份(內(nèi)存)一旦確定下來(lái)就不能輕易的改變了，它們(內(nèi)存)會(huì)伴隨數(shù)組一生；而指針則有很多的選擇，在其一生他可以選擇不同的生活方式，比如一個(gè)字符指針可以指向單個(gè)字符同時(shí)也可代表多個(gè)字符等。

由數(shù)組和指針的上述區(qū)別引出了它們的之間的另一個(gè)區(qū)別:訪問(wèn)方式不同;由于數(shù)組名直接代表其身份(數(shù)組在內(nèi)存中的地址)，而指針需要間接才能知道自己的身份(通過(guò)讀取其保存的地址)，所以它們的對(duì)于自己”財(cái)富“的訪問(wèn)方式自然就不同了，數(shù)組為直接方式，而指針位間接訪問(wèn)。通過(guò)下面幾幅圖來(lái)說(shuō)明，數(shù)組和指針對(duì)于自身元素的訪問(wèn)方式的不同：

2.再論數(shù)組

2.1數(shù)組和指針何時(shí)相同

圖2-1展示了數(shù)組和指針何時(shí)相同。

圖2-1,中說(shuō)明了數(shù)組除了在作為函數(shù)參數(shù)或者在表達(dá)式中作為右值，其他情況情況下其與指針均不相同。?

?

圖2-1指針和數(shù)組何時(shí)相同

圖2-1,中說(shuō)明了數(shù)組除了在作為函數(shù)參數(shù)或者在表達(dá)式中作為右值，其他情況情況下其與指針均不相同。

C語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于數(shù)組和指針何時(shí)相同定義幾條規(guī)則：

規(guī)則1：表達(dá)式中的數(shù)組名(與聲明不同)被編譯器當(dāng)作一個(gè)指向數(shù)組第一個(gè)元素的指針。

規(guī)則2:下標(biāo)總是與指針的偏移量相同。

規(guī)則3：在函數(shù)參數(shù)的聲明中，數(shù)組名被編譯器當(dāng)作指向該數(shù)組第一個(gè)元素的指針。

簡(jiǎn)而言之，數(shù)組和指針的關(guān)系頗有點(diǎn)像詩(shī)和詞關(guān)系，它們都是文學(xué)性之一，有不少共同之處，但在具體的表現(xiàn)形式上又各有特色。下面具體介紹這幾條規(guī)則的具體含義。

2.1.1 規(guī)則1

組合規(guī)則1和規(guī)則2，就是對(duì)于數(shù)組下標(biāo)的引用總是可以寫(xiě)成“一個(gè)指向數(shù)組的起始地址的指針加上偏移量”。例如，假如我們聲明如下:

int a[10], *p, i = 2;

就可以通過(guò)下面任何一種方式訪問(wèn)a[i]:

p = a;p[i];

p = a;*(p+i);

p = a + i;*p;

? ??

記?。涸诒磉_(dá)式中，指針和數(shù)組是可以互換的，因?yàn)樗鼈冊(cè)诰幾g器里的最終形式都是指針，并且都是可以進(jìn)行取下標(biāo)操作。

2.1.2 規(guī)則2

數(shù)組下標(biāo)和指針總是相同的，為什么要這么說(shuō)呢？大家可能聽(tīng)說(shuō)過(guò)，在編寫(xiě)程序時(shí)，對(duì)于數(shù)組訪問(wèn)應(yīng)該寫(xiě)成指針的形式，因?yàn)檫@樣可以提高效率。對(duì)于現(xiàn)代的編譯器而言，這個(gè)說(shuō)法一般是錯(cuò)誤的！現(xiàn)代編譯器對(duì)于數(shù)組的訪問(wèn)都會(huì)自動(dòng)優(yōu)化為其對(duì)應(yīng)的指針加偏移量的形式，所以也就沒(méi)有哪種形式效率更高的說(shuō)法了。實(shí)際上，數(shù)組的訪問(wèn)之所以改寫(xiě)為指針加偏移量的方式，是因?yàn)槠錇橄到y(tǒng)底層最基本的工作方式。

2.1.3 規(guī)則3

C語(yǔ)言中函數(shù)的參數(shù)基本都是“傳值”調(diào)用的，唯獨(dú)數(shù)組為“引用”調(diào)用方式，即數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)時(shí)，會(huì)被編譯器自動(dòng)的轉(zhuǎn)換為指向數(shù)組第一個(gè)元素的指針，這是編譯器自動(dòng)完成的。之所以這么做，其實(shí)是為了系統(tǒng)性能，因?yàn)閿?shù)組結(jié)構(gòu)占用的內(nèi)存通常比較大，如果“傳值”調(diào)用的話，內(nèi)存拷貝會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間和空間，這樣做得不償失，所以數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)時(shí)，編譯器會(huì)自動(dòng)將其轉(zhuǎn)換為指向第一個(gè)元素的指針。?