C语言指针——指针和数组

先看一个常用的例子：

#include <stdio.h>

int main(void)

{

int a[3] = {1,2,3};

int *p = a;

printf("%d ", p[0]);

return 0;

}

这段代码编译和运行都没有任何问题，程序会打印出1这个值，但是为什么可以这样用呢？p明明是一个int类型的指针，这里怎么可以使用p[0]这种数组的操作呢？而且我们使用sizeof去测试a和p得到的一个是a数组的大小，一个是p指针的大小，这两个类型是不一样的。其实这个是C语言内部的原因，一个指针变量在使用类似p[]这样的运算的时候，编译器内部相当于对p做了一次类型提升，将p其提升为该类型的数组，注意这里仅仅会提升一次哦！看下面的例子：

#include <stdio.h>

int main(void)

{

int a[3][3] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};

int *p = (int *)a;

printf("%d ", p[0]);

return 0;

}

首先需要注意的是，(int *)这个是必不可少的，因为int型二维数组的首地址是不能直接赋值给int *变量的。其次这段代码也是可以正常输出1的，这个程序的理解跟上一个类似。再看下面一个代码：

#include <stdio.h>

int main(void)

{

int a[3][3] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};

int *p = (int *)a;

printf("%d ", p[0][0]);

return 0;

}

这段代码编译或者运行的时候会出错吗？答案是编译的时候会报错，因为p是一个int类型的指针，使用[]这种运算的时候编译器会将其提升一次，仅仅是一次，所以p最多会被提升到一维数组的程度，然而这里的p[0][0]这样的操作显然是针对二维数组的，编译器不允许这样的用法。再看下面的例子：

#include <stdio.h>

int main(void)

{

int a[3][3] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};

int (*p)[3] = a;

printf("%d ", p[0][0]);

return 0;

}

注意这个例子，编译和运行都不会出错，因为p是一个数组指针，a直接赋值给p也不会出错，这里也说明，数组在给该类型的指针赋值的时候，编译器默认最多降一级，也就是说一维数组给指针直接赋值编译器允许，二维数组给该类型的数组指针赋值编译器允许，但是跨过两级就不行了，就像上一个例子。同时从这里也可以看出，p[0][0]这样的操作是允许的，p被提升为二维数组，p也是被提升了一级。这段代码会打印出1。再看下面的例子：

#include <stdio.h>

int main(void)

{

int a[3][3] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};

int (*p)[3] = a;

printf("%d ", p[1]-p[0]);

return 0;

}

这段代码的编译和运行都没有出错，打印的值是多少呢？首先来分析一下这个程序，p[1]中的p表示的是一个数组指针，然而使用p[]这种操作，p会被提升一级成为一个二维数组的形式，那么p[1]就相当于a[1]，p[0]就相当于a[0]，那么a[1]-a[0]的值是多少呢？a[1]是二维数组a中第二个[3]一维数组的首地址，而a[0]是a中第一个[3]一维数组的首地址，所以两个首地址之间相差sizeof(int)*3，然而由于这里是指针（地址）的运算，所以这里的值应该是(sizeof(int)*3)/sizeof(int)，所以最终的输出结果为3。再看下面的代码：

#include <stdio.h>

int main(void)

{

int a[3][3] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};

int (*p)[3] = a;

printf("%d ", *p[0]);

return 0;

}

这段代码会输出什么呢？答案是输出1。首先需要知道的是[]运算的优先级高于*运算符，然后p[0]代表的是a[0]也就是第一个一维数组的首地址，然后使用*（地址）这种写法的时候，取的是这个地址的值，所以也就是a[0][0]的值，因为a[0]=&a[0][0]。再看下面的例子：

#include <stdio.h>

int main(void)

{

int a[3][3] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};

int (*p)[3] = a;

printf("%d ", *(p+1)[0]);

return 0;

}

这段代码会输出什么呢？答案是4。首先p是一个数组指针，所以p+1的运算对应过去编译器理解是指到下一个一维数组的首地址，所以p+1实际上的值为p+1*sizeof(int)*3，后面的理解就跟上面的相同了。