淺析C語言數(shù)組與指針

李紅英

摘 要：數(shù)組和指針是C語言的兩個最重要的概念，它們若結合起來使用，非常靈活，初學者往往感到無所適從，筆者根據(jù)多年的經驗，利用典型實例和圖表對指向一維數(shù)組的指針的定義和數(shù)組元素的引用、指針與自增自減運算符相結合的一些常見表達式的具體含義及區(qū)別、二維數(shù)組中各數(shù)組元素的多種地址表示方式及訪問二維數(shù)組時如何定義指向數(shù)組元素的指針和指向某行數(shù)據(jù)的指針等進行了描述和分析，所有實例都在VC6.0環(huán)境下通過，希望初學者能快速理解和掌握。

關鍵詞：C語言 指針 數(shù)組 自增自減

中圖分類號：TP31 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）11（c）-0003-02

在C語言中數(shù)組表示一組數(shù)據(jù)類型都一樣的有序數(shù)據(jù)的集合，在內存中，它們占有連續(xù)的存儲單元，數(shù)組分一維數(shù)組和多維數(shù)組，一維數(shù)組是數(shù)組中最簡單的，比較容易理解，用一個數(shù)組名和一個下標就能唯一地確定一個元素。多維數(shù)組理解相對抽象些，以二維數(shù)組舉例，二維數(shù)組在內存中雖然是占一個連續(xù)的存儲單元，但是習慣上把它寫成矩陣的形式，更有助于理解其邏輯結構，二維數(shù)組每一行都可以看成一個一維數(shù)組。任何數(shù)組它們的數(shù)組名代表數(shù)組的首地址。而指針是C語言的另一個重要概念，指針代表地址，并且指針是可以移動的，對于數(shù)組和指針的使用，初學者往往感到無所適從，筆者根據(jù)多年經驗，利用等級考試中的典型實例來進行描述和分析，所有實例如都在VC6.0環(huán)境下通過，希望初學者能快速理解和掌握。

1 指向一維數(shù)組指針的定義及數(shù)組元素的引用

定義指向數(shù)組元素的指針變量的方法，與定義指向變量的指針變量相同，假設定義了一個一維數(shù)組int a[5]和一個指針變量int *p，如何讓指針變量指向數(shù)組呢？對于一維數(shù)組來說，只要讓指針變量指向它的數(shù)組元素就可以，因為數(shù)組名a代表數(shù)組的首地址，所以p=&a[0] 或p=a都表示指針指向數(shù)組的第一個元素，直接定義可以寫成int *p=a。而p+1表示指向下一個元素，p-1表示指向數(shù)組上一個元素，這樣，其后面第i個元素它的地址就可以表示成p+i，也可以表示成a+i。

若p指向a[0]，而a[i]的地址可以用p+i或a+i表示，所以，引用數(shù)組元素的時候，既可以用普通的下標法如a[i]形式，也可以用指針法，這時*（p+i）和*（a+i）都可以表示a[i]元素。

例1： #include

void main（ ）

{ int a[6]={10，20，30，40，50，60}，*p，i=3；

p=&a[1]；

printf（“%d，%d＼n”，a[i]，p[i]）；}

實例分析：此實例中，定義了一個指針指向a[1]，i的值為3，輸出a[3]和p[3]的值，很多初學者以為p[i]的寫法是錯誤的，有的初學者則認為a[3]和p[3]等價，輸出結果是40，40，但實際上，在C語言中，指針變量可以帶下標，程序在編譯時，會把下標的處理轉換為地址的，p[i]處理成*（p+i），因為一開始的時候p指向a[1]，那么p+i則表示往后數(shù)第三個元素，也就是a[4]，故此程序輸p出結果為40，50。若一開始p=a，也就是說指針指向第一個元素，那么a[i]和p[i]的值就是相等的。

2 指針與自增自減運算符的結合

指針若與自增自減運算符結合起來使用，初學者最容易出錯，以自增運算符為例，若程序中出現(xiàn)*p++、*（p++）、*（++p）、++（*p）等算式，看起來差不多，很多初學者搞不懂它們之間的區(qū)別，殊不知“失之毫厘，謬以千里”，因為不懂它們的區(qū)別，分析程序時往往得到錯誤的結果。

首先，大家要知道“*”和“++”都是單目運算符，它們同一個優(yōu)先級，其結合方向是自右向左的，所以*p++和*（p++）等價，根據(jù)自增運算符的“名前先取”原則，要先取*p的值，再使p自增1，即指向下一個數(shù)組元素，*（++p）則是先使p指向下一個元素，再取*p的值，這幾個算式都是對所指的地址加1。 ++（*p）表示先取*p，再在這個值的基礎上加1，也就是對所指的元素的值加1。

例2： #include

void main（ ）

{ int a[5]={2，4，6，8，10}，*p，**k；

p=a；k=&p；

printf（“%d ”，*（p++））；

printf（“%d＼n”，**k）；}

實例分析：此實例中，自先定義了數(shù)組a，指針p和指向指針的指針k，通過p=a和k=&p語句，使指針p指向數(shù)組a的首地址，k指向指針p，接下來printf（“%d ”，*（p++））語句，是先輸出*p的值為2，再使指針往后指，再輸出**k的指也就是*p的值，此時，p指向4，輸出4，程序的輸出結果為“2 4”。

3 指向二維數(shù)組指針的定義及數(shù)組元素的引用

在使用指針指向二維數(shù)組時首先要了解多維數(shù)組元素的地址表示方式，假設有二維數(shù)組a[3][3]，那么在邏輯上可以把這個二維數(shù)組看作是一個3行3列的表格，也可以看成是一個有3個元素的一維數(shù)組，該數(shù)組的每個元素也是一個一維數(shù)組，序號為0的行的首地址可以用a[0]、&a[0]或a表示，序號為1的行的首地址可表示為a[1]、&a[1]或a+1，如圖1所示。根據(jù)一維數(shù)組指針的定義，a[0]的值可以又表示成為*a，a[1]可以表示為*（a+1），a[i]即為*（a+i）。序號為0的行的首地址也就是元素a[0][0]的地址，即&a[0][0]，它后面幾個元素的地址可以表示為a[0]+1，a[0]+2 ，若用指針法表示為*（a+0）、*（a+0）+1和*（a+0）+2，以此類推，第i行第j列元素的地址&a[i][j]可以表示成為a[i]+j，指針法表示為*（a+i）+j，也就是說&a[i][j]、a[i]+j、*（a+i）+j是等價的。這樣，對于一個二維數(shù)組來說，元素a[i][j]可用指針法表示為*（a[i]+j）或*（*（a+i）+j）。

指針變量指向二維數(shù)組中的元素，可以有兩種定義指針方法，一種是直接定義成指向數(shù)組元素的指針變量，如int *p，再讓p指向數(shù)組中某個具體元素；還有一種是定義成指向二維數(shù)組某一行的指針變量，假設一行有M個數(shù)據(jù)，則可以定義成int （*p）[M]=a，這樣就可以讓指針指向第一行。

例3：#include

void main（ ）

{ int a[3][4]={1，3，5，7，9，11，13，15，17，19，21，23}；

int （*p）[4]=a，i，j，k=0；

for（i=0；i<3；i++）

for（j=0；j<2；j++）

k=k+*（*（p+i）+j）；

printf（“k=%d＼n”，k）；}

程序分析：此實例中，指針p指向二維數(shù)組a的首地址，然后執(zhí)行循環(huán)，首先i=0，j=0，累加*（*（p+0）+0），即a[0][0]，接著i=0，j=1，累加*（*（p+0）+1），即a[0][1]，然后j=2時跳出內循環(huán)，以此類推，執(zhí)行下一次外循環(huán)i=1時，累加a[1][0]和a[1][1]，執(zhí)行外循環(huán)i=2時累加a[2][0]和a[2][1]……最后i=3時跳出整個循環(huán)，由此看出，語句在這里其實就是累加二維數(shù)組第一列和第二列的元素。最后結果為1+3+9+11+17+19=60，輸出“k=60”。

總之，指針和數(shù)組結合起來使用非常靈活，同一地址有多種表示方法，而指針根據(jù)地址表示的不同可定義成指向數(shù)組元素的指針和指向某行數(shù)據(jù)的指針，初學者很難理解，大家一定要從C語言的數(shù)組和指針的概念出發(fā)，仔細琢磨，反復思考，多比較，多應用， 如果能很好地應用指針訪問數(shù)組，對C語言后面的知識學習有很大幫助，如C語言的結構體、共用體、鏈表等，都是跟指針和數(shù)組相關的，正確靈活地運用指針，可以使程序更加簡潔、緊湊、高效。

參考文獻

[1] 譚浩強.C程序設計[M].4版.北京：清華大學出版社，2010.

[2] 未來教育.全國計算機等級考試模擬考場二級C[M].成都：電子科技大學出版社，2015.

[3] 教育部考試中心.全國計算機等級考試二級教程-C語言程序設計[M].北京：高等教育出版社，2002.