字符串與指針、數(shù)組與指針

定義數(shù)組時(shí)，要給出數(shù)組名和數(shù)組長(zhǎng)度，數(shù)組名可以認(rèn)為是一個(gè)指針，它指向數(shù)組的第 0 個(gè)元素。在C語(yǔ)言中，我們將第 0 個(gè)元素的地址稱為數(shù)組的首地址，數(shù)組名的本意是表示整個(gè)數(shù)組，也就是表示多份數(shù)據(jù)的集合，但在使用過程中經(jīng)常會(huì)轉(zhuǎn)換為指向數(shù)組第 0 個(gè)元素的指針，所以上面使用了“認(rèn)為”一詞，表示數(shù)組名和數(shù)組首地址并不總是等價(jià)。

#include
int main(void) {


  int a[] = {1,2,3,4,5,6};
  int line = sizeof(a) / sizeof(a[0]);//計(jì)算數(shù)組長(zhǎng)度
  int i;


  for (i = 0; i < line; i++) {


    printf("%d  ", *(a + i));  //這里的*(a + i)相當(dāng)于a[i]
  }
  return 0;
}


我們使用的*(a+i)這個(gè)表達(dá)式，a 是數(shù)組名，指向數(shù)組的第 0 個(gè)元素，表示數(shù)組首地址，
 a+i 指向數(shù)組的第 i 個(gè)元素，*(a+i) 表示取第 i 個(gè)元素的數(shù)據(jù)，它等價(jià)于 a[i]。

我們也可以定義一個(gè)指向數(shù)組的指針，例如：

int a[]={1,2,3,4,5,6};
int *p=a;


a 本身就是一個(gè)指針，可以直接賦值給指針變量 p。a 是數(shù)組第 0 個(gè)元素的地址，所以int *p = a;
也可以寫作int *p = &a[0];。也就是說，a、p、&a[0] 這三種寫法都是等價(jià)的，
它們都指向數(shù)組第 0 個(gè)元素，或者說指向數(shù)組的開頭。


    注意  ：a 本身就是一個(gè)指針”這種表述并不準(zhǔn)確，嚴(yán)格來說應(yīng)該是“a 被轉(zhuǎn)換成了一個(gè)指針，
            如果一個(gè)指針指向了數(shù)組，我們就稱它為數(shù)組指針（Array Pointer）    

數(shù)組指針指向的是數(shù)組中的一個(gè)具體元素，而不是整個(gè)數(shù)組，所以數(shù)組指針的類型和數(shù)組元素的類型有關(guān)，上面的例子中，p 指向的數(shù)組元素是 int 類型，所以 p 的類型必須也是int *。 反過來想，p 并不知道它指向的是一個(gè)數(shù)組，p 只知道它指向的是一個(gè)整數(shù)，究竟如何使用 p 取決于程序員的編碼。

數(shù)組在內(nèi)存中只是數(shù)組元素的簡(jiǎn)單排列，沒有開始和結(jié)束標(biāo)志，在求數(shù)組的長(zhǎng)度時(shí)不能使用指針p來sizeof(p) / sizeof(int)這樣來求，因?yàn)?p 只是一個(gè)指向 int 類型的指針，編譯器并不知道它指向的到底是一個(gè)整數(shù)還是一系列整數(shù)（數(shù)組），所以 sizeof(p) 求得的是 p 這個(gè)指針變量本身所占用的字節(jié)數(shù)，而不是整個(gè)數(shù)組占用的字節(jié)數(shù)。如果不知道數(shù)組的長(zhǎng)度，那么就無(wú)法遍歷整個(gè)數(shù)組

引入數(shù)組指針后，我們就有兩種方案來訪問數(shù)組元素了，一種是使用下標(biāo)，另外一種是使用指針：

1）使用下標(biāo)

也就是采用 arr[i] 的形式訪問數(shù)組元素。如果 p 是指向數(shù)組 arr 的指針，那么也可以使用 p[i] 來訪問數(shù)組元素，它等價(jià)于 arr[i]。

2）使用指針

也就是使用 *(p+i) 的形式訪問數(shù)組元素。另外數(shù)組名本身也是指針，也可以使用 *(arr+i) 來訪問數(shù)組元素，它等價(jià)于 *(p+i)。

不管是數(shù)組名還是數(shù)組指針，都可以使用上面的兩種方式來訪問數(shù)組元素。不同的是，數(shù)組名是常量，它的值不能改變，而數(shù)組指針是變量（除非特別指明它是常量），它的值和它的所指向可以任意改變。也就是說，數(shù)組名只能指向數(shù)組的開頭，而數(shù)組指針可以先指向數(shù)組開頭，再指向其他元素。

//利用自增來遍歷數(shù)組
#include
int main(void) {


  int a[] = { 1,2,3,4,5,6 };
  int line = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
  int i;
  int *p = a;//指針p指向數(shù)組首地址


  for (i = 0; i < line; i++) {


    printf("地址a[%d]：%p
 ",i,p);
    printf("值a[%d]:%d 
", i, *p);


      //指針自增移動(dòng)
      p++;
  }


  return 0;
} 




/*自減也是同樣的效果
  遞增遞減需要注意的：
 *p++；表示取出p所指向的那個(gè)數(shù)據(jù)來，完事后順便把p移動(dòng)到下一個(gè)地址位置去 ， * 的優(yōu)先級(jí)雖然高，但是沒
有++高，這個(gè)是常用于數(shù)組之類的連續(xù)空間中，


  注意：


  //int b[ ] = a;   不可以做
  //int *p = a;    可以做
  //  b = a;       不可以做
  //int b[ ] = -- > int * const b;  因?yàn)閏onst表示b常量的數(shù)不能改變

另外 ：

const int a[ ]={1,2,3,4,5,6}; 數(shù)組變量已經(jīng)是const的指針了，這里的const表示數(shù)組的每個(gè)單元都是const int 所以必須通過初始化進(jìn)行賦值。

數(shù)組變量是特殊的指針，數(shù)組變量本身表達(dá)地址，所以 int a[10];int *p=a //不用取地址值，

但是數(shù)組的單元表達(dá)的是變量，需要用&取地址， int b==&a[0];

[ ]運(yùn)算符可以對(duì)數(shù)組做，也可以對(duì)指針做：p[0]=a[0];

C語(yǔ)言中沒有特定的字符串類型，我們通常是將字符串放在一個(gè)字符數(shù)組中，所以字符數(shù)組歸根結(jié)底還是一個(gè)數(shù)組，上節(jié)講到的關(guān)于指針和數(shù)組的規(guī)則同樣也適用于字符數(shù)組。更改上面的代碼，使用指針的方式來輸出字符串：

#include
#include


int main(void) {
  char s[] = "hello world";
  char *p = s;
  int len = strlen(s);//獲得字符串長(zhǎng)度函數(shù)
  int i;
  //使用指針遍歷字符串輸出
  for (i = 0; i < len; i++) {
    printf("%c", *(p + i));
  }
  printf("
");


  //使用數(shù)組的方式遍歷輸出
  for (i = 0; i < len; i++) {
    printf("%c", p[i]);
  }
  printf("
");


  //使用指針的形式輸出
  for (i = 0; i < len; i++) {
    printf("%c", *(s + i));
  }


  printf("
");
  return 0;


}

除了字符數(shù)組，C語(yǔ)言還支持另外一種表示字符串的方法，就是直接使用一個(gè)指針指向字符串，例如：

char *str;
str = "hello world";


/*字符串指針指向的是一個(gè)字符串,str是一個(gè)char類型的指針變量，
指向字符串"hello world"，指針變量str存放的是這個(gè)字符串的首地址。
所以輸出的是一個(gè)字符串，應(yīng)改寫成printf(“%s
”,str); 

字符串中的所有字符在內(nèi)存中是連續(xù)排列的，str 指向的是字符串(字符數(shù)組)的第 0 個(gè)字符；我們通常將第 0 個(gè)字符的地址稱為字符串的首地址。字符串中每個(gè)字符的類型都是char，所以 str 的類型也必須是char *。

這一切看起來和字符數(shù)組是多么地相似，它們都可以使用%s輸出整個(gè)字符串，都可以使用*或[ ]獲取單個(gè)字符，這兩種方式的區(qū)別如下：

它們最根本的區(qū)別是在內(nèi)存中的存儲(chǔ)區(qū)域不一樣，字符數(shù)組存儲(chǔ)在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)或棧區(qū)，第二種形式的字符串存儲(chǔ)在常量區(qū)。全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)和棧區(qū)的字符串（也包括其他數(shù)據(jù)）有讀取和寫入的權(quán)限，而常量區(qū)的字符串（也包括其他數(shù)據(jù)）只有讀取權(quán)限，沒有寫入權(quán)限。內(nèi)存權(quán)限的不同導(dǎo)致的一個(gè)明顯結(jié)果就是，字符數(shù)組在定義后可以讀取和修改每個(gè)字符，而對(duì)于第二種形式的字符串，一旦被定義后就只能讀取不能修改，任何對(duì)它的賦值都是錯(cuò)誤的。

我們將第二種形式的字符串稱為字符串常量，意思很明顯，常量只能讀取不能寫入：

    char *str = "Hello World!";//這里是字符常量是指針
    str = "I love C!";  //正確  讓常量字符串指針重新指向一個(gè)字符串
    str[3] = 'P';  //錯(cuò)誤   這個(gè)是想通過一個(gè)字符常量指針讓一個(gè)字符數(shù)組賦值

這段代碼能夠正常編譯和鏈接，但在運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)段錯(cuò)誤（Segment Fault）或者寫入位置錯(cuò)誤。

第2行代碼是正確的，可以更改指針變量本身的指向；第3行代碼是錯(cuò)誤的，不能修改字符串中的字符。

那么究竟是使用字符數(shù)組還是字符串常量指針呢？在編程過程中如果只涉及到對(duì)字符串的讀取，那么字符數(shù)組和字符串常量都能夠滿足要求；如果有寫入（修改）操作，那么只能使用字符數(shù)組，不能使用字符串常量。

最后總結(jié)一下，C語(yǔ)言有兩種表示字符串的方法：

一種是字符數(shù)組，另一種是字符串常量（即指針），它們?cè)趦?nèi)存中的存儲(chǔ)位置不同，使得字符數(shù)組可以讀取和修改，而字符串常量（指針）只能讀取不能修改。

審核編輯：郭婷