淺析C語言數組與指針

李紅英

摘 要：數組和指針是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，筆者根據多年的經驗，利用典型實例和圖表對指向一維數組的指針的定義和數組元素的引用、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別、二維數組中各數組元素的多種地址表示方式及訪問二維數組時如何定義指向數組元素的指針和指向某行數據的指針等進行了描述和分析，所有實例都在VC6.0環境下通過，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語言中數組表示一組數據類型都一樣的有序數據的集合，在內存中，它們占有連續的存儲單元，數組分一維數組和多維數組，一維數組是數組中最簡單的，比較容易理解，用一個數組名和一個下標就能唯一地確定一個元素。多維數組理解相對抽象些，以二維數組舉例，二維數組在內存中雖然是占一個連續的存儲單元，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，二維數組每一行都可以看成一個一維數組。任何數組它們的數組名代表數組的首地址。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，對于數組和指針的使用，初學者往往感到無所適從，筆者根據多年經驗，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環境下通過，希望初學者能快速理解和掌握。

1 指向一維數組指針的定義及數組元素的引用

定義指向數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組int a[5]和一個指針變量int *p，如何讓指針變量指向數組呢？對于一維數組來說，只要讓指針變量指向它的數組元素就可以，因為數組名a代表數組的首地址，所以p=&a[0] 或p=a都表示指針指向數組的第一個元素，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*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別，殊不知“失之毫厘，謬以千里”，因為不懂它們的區別，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，它們同一個優先級，其結合方向是自右向左的，所以*p++和*（p++）等價，根據自增運算符的“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 指向二維數組指針的定義及數組元素的引用

在使用指針指向二維數組時首先要了解多維數組元素的地址表示方式，假設有二維數組a[3][3]，那么在邏輯上可以把這個二維數組看作是一個3行3列的表格，也可以看成是一個有3個元素的一維數組，該數組的每個元素也是一個一維數組，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。根據一維數組指針的定義，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組元素的指針變量，如int *p，再讓p指向數組中某個具體元素；還有一種是定義成指向二維數組某一行的指針變量，假設一行有M個數據，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指向二維數組a的首地址，然后執行循環，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，以此類推，執行下一次外循環i=1時，累加a[1][0]和a[1][1]，執行外循環i=2時累加a[2][0]和a[2][1]……最后i=3時跳出整個循環，由此看出，語句在這里其實就是累加二維數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，而指針根據地址表示的不同可定義成指向數組元素的指針和指向某行數據的指針，初學者很難理解，大家一定要從C語言的數組和指針的概念出發，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.

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