C学习：数组指针和指针数组辨析

引子

接触指针和数组时，经常容易搞混两者结合后的意义，这里结合自己的体会总结下：

A) int *p1[10];
B) int (*p2)[10];

结论：

• A 为指针数组，全称为储存指针的数组。 p1本质是二级指针。
• B 为数组指针，全称为指向数组的指针。也称行指针。p2本质是一级指针。

分析：

• 对于A项
  • A中 p1先和[10]结合，成为数组，然后再和 * 结合，成为 int * 类型的数组
  • 本质是数组，存储的数据是int *类型指针。
  • 取固定间隔的指针地址后放入该指针数组，也可以模拟二维数组
• 对于B项
  • B中p2首先和()结合，也即是个指针
  • 其次才和[10]结合，表示这个指针指向元素的个数也即列数有10个
  • 别名，行指针

特别注意，如何理解A项中p1本质是二级指针？分析如下：

• p1[10]是个数组，里面存的都是int *类型的一级指针，p1数组名本质是&p1[0]，而p1[0]是个一级指针，对一级指针取地址，那就是二级指针。
• B中p2先和()结合，成为指针 (*p2)，然后再和 [] 结合，成为指向10个int大小类型的指针，本质是指针，只是特地强调了该指针不是一个int变量，而是一个数组，含有10个int变量。作用相当于二维数组。
• B中指定了其指向的数组长度为10个int类型数据。通常我们喜欢直接用 int *p2，而省略后面的数组元素个数，以方便扩展。特殊地，当二维数组用行指针传递时，特别是第二个，10，则代表列数，不能省略。

备注：() * []的三者结合优先级为 () > [] > *。

举一反三

请试分析以下例子并分类数组指针和指针数组：

int *p1[10];
int (*p2)[10]; //相当于声明二维数组，[10]为二维列数
int a[10] = {
   0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
int b[10] = {
   0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
int c[11] = {
   -1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};

int i;
for (i = 0; i < 10; i++) {
   
  p1[i] = &a[i];
  printf("%d ",  *p1[i]); // 解引用p1[i]这个指针
}
printf("\n");

p2 = b; 
printf("%d\n",  p2[0][0]); 
p2 = c; 
printf("%d\n",  p2[0][0]);   // 如果是p2[1][0]，则是在第0行10个元素后的下一行元素首地址，也就是跳过了10个元素
printf("%d\n",  p2[0][10]);  // 第一个0是整体行数的偏移，第二个才是列元素的偏移。 
// 10表示第11个元素，虽然p2声明一列10个元素，但是本质是指针偏移操作，依然是可以解引用到c[11]的值。

输出结果为：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0
-1
10

补充说明

1. 函数参数中数组本质都是指针

• 不管是一维还是二维数组，数组在传递给函数参数时，C语言中统统都转化为了指针
• 一维数组被弱化成一级指针，二维数组经数入参后被弱化成了数组指针，int p[4] 最终实质为 int (*p)[4]
• 如，a[i][j]等价于 * ( * (a + i) + j )，其中*(a + i) 类似于a[i]。
• 详细解释参考：C语言数组参数和指针参数的区别

2. 数组指针和指针数组本质都是一级指针

• 核心：不管是数组指针还是指针数组，本质都是一级指针
• 若是用动态分配内存的方式，来获得二维数组，需要用到二级指针
• 详细解释参考：C学习：动态申请二维数组的方法和二维数组和二级指针辨析

参考链接

1. C语言指针数组和数组指针

2. 二维数组名的本质

3. 一维数组、二维数组 和 一维指针、二维指针的本质区别

4. C语言指针数组和数组指针–精讲