Summary

1)数组是一段间断的内存空间,数组的元素个数为 #define DIM(a) (sizeof(a) / sizeof(*a))

2)指针是一种非凡的变量与整数的运算规定为
p + n; <--> (unsigned int)p + n * sizeof(*p)
当指针p指向一个数组里的元素时,p + 1将指向以后元素的下一元素p - 1将指向以后元素的上一元素

3)指针之间只反对减法运算;参加减法运算的指针必须类型雷同
留神:只有当2个指针指向同一个数组中的元素时,指针相减才有意义,意义为指针所指元素的下标差;当2个指针指向的元素不在同一个数组时未定义
p1 - p2; <--> ((unsigned int)p1 - (unsigned int)p2) / sizeof(type);

4)char* pEnd = s + DIM(s); pEnd指向了数组s中最初一个元素的后一地位,尽管这个地位不属于数组,但在C语言中,依然认为这个边界地位是属于数组的,这个知识点在STL中也有利用。

5)指针也能够进行关系运算(<, <=, >, >=),但前提是同时指向同一个数组中的元素
两个指针间能够进行比拟运算(==,!=),但两个指针的类型必须雷同

6)for (p = pBegin; p < pEnd; p++) ,p指向了数组的首元素,pEnd在C语言中被认为是数组的元素,所以p和pEnd都指向了同一个数组里的元素,类型雷同,可能进行比拟

指针和数组剖析

数组是一段间断的内存空间
数组的空间大小为 sizeof(arr_type) * arr_size
数组名可看做指向数组第一个元素的指针常量

1、指针的运算

问题:对于数组int a[5],a + 1的意义是什么?后果是什么?指针运算的意义是什么,后果又是什么?

论断:
指针是一种非凡的变量与整数的运算规定为
p + n; <--> (unsigned int)p + n * sizeof(*p)
当指针p指向一个数组里的元素时,p + 1将指向以后元素的下一元素p - 1将指向以后元素的上一元素

#include <stdio.h>int main(){    int a[5] = {0};    int* p = NULL;        printf("a = 0x%X\n", (unsigned int)(a));    printf("a = 0x%X\n", (unsigned int)(a + 1));        printf("p = 0x%X\n", (unsigned int)(p));    printf("p = 0x%X\n", (unsigned int)(p + 1));        return 0;}输入:a = 0xBFCEEF78a = 0xBFCEEF7Cp = 0x0p = 0x4

指针之间只反对减法运算;参加减法运算的指针必须类型雷同
p1 - p2; <--> ((unsigned int)p1 - (unsigned int)p2) / sizeof(type);
留神:只有当2个指针指向同一个数组中的元素时,指针相减才有意义,意义为指针所指元素的下标差;当2个指针指向的元素不在同一个数组时未定义

#include <stdio.h>int main(){    char s1[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};    char s2[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};        char* p0 = s1;    char* p1 = &s1[3];    char* p2 = s2;    int i = 0;    int* p = &i;            printf("%d\n", p0 - p1);    // 下标差:-3    printf("%d\n", p0 + p2);    // error    printf("%d\n", p0 - p2);    // undefined behavior    printf("%d\n", p0 - p);     // error    printf("%d\n", p0 * p2);    // error    printf("%d\n", p0 / p1);    // error        return 0;}输入:(指针之间的+ * / 都不容许,不同类型指针的减法运算也不容许)test.c:17: error: invalid operands to binary + (have ‘char *’ and ‘char *’)test.c:19: error: invalid operands to binary - (have ‘char *’ and ‘int *’)test.c:20: error: invalid operands to binary * (have ‘char *’ and ‘char *’)test.c:21: error: invalid operands to binary / (have ‘char *’ and ‘char *’)p0 - p2的输入为5,但并不知道这是什么意思
#include <stdio.h>// 计算数组的大小#define DIM(a) (sizeof(a) / sizeof(*a))      int main(){    int s1[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};    int s2[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};        int* p0 = s1;    int* p1 = &s1[3];    printf("p1 - p0 = %d\n\n", p1 - p0);        // 3    char s[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};    char* pBegin = s;    char* pEnd = s + DIM(s);    char* p = NULL;            printf("pBegin = %p\n", pBegin);    printf("pEnd = %p\n", pEnd);        printf("Size: %d\n", pEnd - pBegin);    // 5        for (p = pBegin; p < pEnd; p++)         // 指针比拟,指针运算    {        printf("%C", *p);    }    printf("\n");        return 0;}输入:p1 - p0 = 3pBegin = 0xbf9ff2a7pEnd = 0xbf9ff2acSize: 5Hello

剖析:

  • char* pEnd = s + DIM(s); pEnd指向了数组s中最初一个元素的后一地位,尽管这个地位不属于数组,但在C语言中,依然认为这个边界地位是属于数组的,这个知识点在STL中也有利用。
  • for (p = pBegin; p < pEnd; p++) ,p指向了数组的首元素,pEnd在C语言中被认为是数组的元素,所以p和pEnd都指向了同一个数组里的元素,类型雷同,可能进行比拟

2、指针的比拟

指针也能够进行关系运算(<, <=, >, >=),但前提是同时指向同一个数组中的元素
两个指针间能够进行比拟运算(==,!=),但两个指针的类型必须雷同

#include <stdio.h>   int main(){    int a[5] = {0};    int* p0 = a;    int* p1 = &a[1];    char* p2;            printf("%d\n", p1 < p0);    // ok, 0    printf("%d\n", p1 < p2);    // undefined        printf("%d\n", p1 != p0);   // ok, 1     printf("%d\n", p1 == p2);   // undefined        return 0;}

以上代码在编译时曾经warning:
test.c:14: warning: comparison of distinct pointer types lacks a cast
test.c:17: warning: comparison of distinct pointer types lacks a cast

本文总结自“狄泰软件学院”唐佐林老师《C语言进阶课程》。
如有错漏之处,恳请斧正。