指向數(shù)組的指針變量的定義,與指向普通變量的指針變量的定義方法一樣.

例如,int  array[10], *pointer=array(或&array[0]);
或者：
        int  array[10], *pointer;

  pointer＝array;

注意：數(shù)組名代表數(shù)組在內(nèi)存中的起始地址(與第1個(gè)元素的地址相同),所以可以用數(shù)組名給指針變量賦值.

3.數(shù)組元素的引用

數(shù)組元素的引用,既可用下標(biāo)法,也可用指針法.使用下標(biāo)法,直觀；而使用指針法,能使目標(biāo)程序占用內(nèi)存少、運(yùn)行速度快.

9.3.2  通過指針引用數(shù)組元素

如果有“int array[10],*pointer=array;” ,則：

(1)pointer+i和array+i都是數(shù)組元素array[i]的地址,如圖9-6所示. 

(2)*(pointer+i)和*(array+i)就是數(shù)組元素array[i].

(3)指向數(shù)組的指針變量,也可將其看作是數(shù)組名,因而可按下標(biāo)法來使用.例如,pointer[i]等價(jià)于*(pointer+i).

注意：pointer+1指向數(shù)組的下一個(gè)元素,而不是簡單地使指針變量pointer的值+1.其實(shí)際變化為pointer+1*size(size為一個(gè)元素占用的字節(jié)數(shù)).

例如,假設(shè)指針變量pointer的當(dāng)前值為3000,則pointer+1為3000+1*2=3002,而不是3001.

[案例9.5] 使用指向數(shù)組的指針變量來引用數(shù)組元素.

/*案例代碼文件名：AL9_5.C*/

/*程序功能：使用指向數(shù)組的指針變量來引用數(shù)組元素*/

main()

    { int array[10], *pointer=array, i; 

       printf(“Input 10 numbers: ”);

       for(i=0; i<10; i++)

           scanf(“%d”, pointer+i);  /*使用指針變量來輸入數(shù)組元素的值*/

       printf(“array[10]: ”);

       for(i=0; i<10; i++)

          printf(“%d  ”, *(pointer+i));    /*使用指向數(shù)組的指針變量輸出數(shù)組*/

       printf(“\n”);

    }                                                                 [程序演示]

程序運(yùn)行情況：

Input 10 numbers: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9←┘

array[10]:  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9

程序說明：

程序中第3行和第6行的2個(gè)for語句,等價(jià)于下面的程序段：

for(i=0; i<10; i++,pointer++)

    scanf(“%d”,pointer);

printf(“array[10]: ”);

pointer=array;                /*使pointer重新指向數(shù)組的第一個(gè)元素*/

for(i=0; i<10; i++,pointer++)

    printf(“%d”,*pointer);

思考題：

(1)如果去掉“pointer=array;”行,程序運(yùn)行結(jié)果會(huì)如何？請(qǐng)上機(jī)驗(yàn)證.

(2)在本案例中,也可以不使用i來作循環(huán)控制變量,程序怎么修改？提示：指針可以參與關(guān)系運(yùn)算.

        說明：

      (1)指針變量的值是可以改變的,所以必須注意其當(dāng)前值,否則容易出錯(cuò).

      (2)指向數(shù)組的指針變量,可以指向數(shù)組以后的內(nèi)存單元,雖然沒有實(shí)際意義.

      (3)對(duì)指向數(shù)組的指針變量(px和py)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和關(guān)系運(yùn)算的含義

         1)可以進(jìn)行的算術(shù)運(yùn)算,只有以下幾種：

         px±n,  px++/++px,  px--/--px,  px-py

         ·px±n：將指針從當(dāng)前位置向前(+n)或回退(-n)n個(gè)數(shù)據(jù)單位,而不是n個(gè)字節(jié).顯然,px++/++px和px--/--px是px±n的特例(n=1).

         ·px-py：兩指針之間的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù),而不是指針的地址之差.

2)關(guān)系運(yùn)算

 表示兩個(gè)指針?biāo)傅刂分g、位置的前后關(guān)系：前者為小,后者為大.

例如,如果指針px所指地址在指針py所指地址之前,則px〈py的值為1.

 9.3.3  再論數(shù)組作函數(shù)參數(shù)

數(shù)組名作形參時(shí),接收實(shí)參數(shù)組的起始地址；作實(shí)參時(shí),將數(shù)組的起始地址傳遞給形參數(shù)組.

 引入指向數(shù)組的指針變量后,數(shù)組及指向數(shù)組的指針變量作函數(shù)參數(shù)時(shí),可有４種等價(jià)形式(本質(zhì)上是一種,即指針數(shù)據(jù)作函數(shù)參數(shù))：

(1)形參、實(shí)參都用數(shù)組名

(2)形參、實(shí)參都用指針變量

(3)形參用指針變量、實(shí)參用數(shù)組名

(4)形參用數(shù)組名、實(shí)參用指針變量

9.3.4  2維數(shù)組的指針及其指針變量

 1.  2維數(shù)組的指針
        假設(shè)有如下數(shù)組定義語句： int  array[3][4];
       (1)從2維數(shù)組角度看,數(shù)組名array代表數(shù)組的起始地址, 是一個(gè)以行為單位進(jìn)行控制的行指針：
        ·array+i：行指針值,指向2維數(shù)組的第i行.
        ·*(array+i)：(列)指針值,指向第i行第０列(控制由行轉(zhuǎn)為列,但仍為指針).
         ·*(*(array+i))：數(shù)組元素array[i][0]的值.
        用array作指針訪問數(shù)組元素array[i][j]的格式：

                  *(*(array+i)＋j)

注意：行指針是一個(gè)２級(jí)指針,如圖9-7所示.

(2)從1維數(shù)組角度看,數(shù)組名array和第1維下標(biāo)的每一個(gè)值, 共同構(gòu)成一組新的1維數(shù)組名array[0]、array[1]、array[2],它們均由4個(gè)元素組成.

Ｃ語言規(guī)定：數(shù)組名代表數(shù)組的地址,所以array[i]是第i行1維數(shù)組的地址, 它指向該行的第0列元素,是一個(gè)以數(shù)組元素為單位進(jìn)行控制的列指針：

·array[i]+j：(列)指針值,指向數(shù)組元素array[i][j].

·*(array[i]+j)：數(shù)組元素array[i][j]的值.

如果有“int array[3][4],*p=array[0]；”,則p+1指向下一個(gè)元素,如圖9-8所示.

用p作指針訪問數(shù)組元素array[i][j]的格式：

          *(p+(ｉ*每行列數(shù)+j) )

2.行指針變量──指向由n個(gè)元素組成的一維數(shù)組的指針變量

(1)定義格式

       數(shù)據(jù)類型   (*指針變量)[n];

注意：“*指針變量”外的括號(hào)不能缺,否則成了指針數(shù)組--數(shù)組的每個(gè)元素都是一個(gè)指針──指針數(shù)組(本章第6節(jié)介紹).

(2)賦值

        行指針變量 ＝ 2維數(shù)組名 | 行指針變量;

[案例9.6] 使用行指針和列指針兩種方式輸出2維數(shù)組的任一元素.

(1) 使用行指針

/*案例代碼文件名：AL9_6_1.C*/

/*程序功能：使用行指針輸出2維數(shù)組的任一元素*/

main()

   {  int array[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};

       int (*pointer)[4], row, col;                

        pointer=array; 

        printf(“Input row = ”); scanf(“%d”, &row);

        printf(“Input col = ”); scanf(“%d”, &col);

        printf(“array[%1d][%1d] = %d\n”, row, col, *(*(pointer+row)+col));

     }                                                              [程序演示]

程序運(yùn)行情況：

    Input row = 1←┘

    Input col = 2←┘

    array[1][2] = 7

思考題：本題也可以直接使用數(shù)組名array作指針,應(yīng)如何修改？

(2)使用列指針

/*案例代碼文件名：AL9_6_2.C*/

/*程序功能：使用列指針輸出2維數(shù)組的任一元素*/

main()

   { int array[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};

      int *pointer, row, col;                  /*定義一個(gè)(列)指針變量pointer*/

      pointer=array[0];               /*給(列)指針變量pointer賦值*/

      printf(“Input row = ”); scanf(“%d”,&row);

      printf(“Input col = ”); scanf(“%d”,&col);

      printf(“array[%1d][%1d] = %d\n”, row, col, *(pointer+(row*4+col)));

   }                                                         [程序演示]

    3. 2維數(shù)組指針作函數(shù)參數(shù)

    2維數(shù)組的指針作函數(shù)實(shí)參時(shí),有列指針和行指針兩種形式.相應(yīng)的,用來接受實(shí)參數(shù)組指針的形參,必須使用相應(yīng)形式的指針變量,如下所示：

        實(shí)參：       列指針              行指針

                               ↓                       ↓

        形參：   (列)指針變量      行指針變量

    9.3.5   動(dòng)態(tài)數(shù)組的實(shí)現(xiàn)

   在程序運(yùn)行過程中,數(shù)組的大小是不能改變的.這種數(shù)組稱為靜態(tài)數(shù)組.靜態(tài)數(shù)組的缺點(diǎn)是：對(duì)于事先無法準(zhǔn)確估計(jì)數(shù)據(jù)量的情況,無法做到既滿足處理需要,又不浪費(fèi)內(nèi)存空間.

    所謂動(dòng)態(tài)數(shù)組是指,在程序運(yùn)行過程中,根據(jù)實(shí)際需要指定數(shù)組的大小.

   在C語言中,可利用內(nèi)存的申請(qǐng)和釋放庫函數(shù),以及指向數(shù)組的指針變量可當(dāng)數(shù)組名使用的特點(diǎn),來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)組.    

        動(dòng)態(tài)數(shù)組的本質(zhì)是：一個(gè)指向數(shù)組的指針變量.

[案例9.7] 動(dòng)態(tài)數(shù)組的實(shí)現(xiàn).

/*案例代碼文件名：AL9_7.C*/

/*程序功能：實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)組*/

#include  “alloc.h”

#include  “stdlib.h”

main()

     { int  *array=NULL, num, i;

        printf(“Input the  number  of   element: ”); scanf(“%d”, &num);

        /*申請(qǐng)動(dòng)態(tài)數(shù)組使用的內(nèi)存塊*/

        array=(int  *)malloc( sizeof(int) * num );     

        if ( array==NULL )        /*內(nèi)存申請(qǐng)失敗：提示,退出*/

              { printf(“out  of  memory, press  any  key  to  quit……”);

                 exit(0);          /*exit()：終止程序運(yùn)行,返回操作系統(tǒng)*/

              }

  /*提示輸入num個(gè)數(shù)據(jù)*/

  printf(“Input  %d  elements: ”, num);

  for (i=0; i<num; i++) scanf(“%d”, &array[i]);

  /*輸出剛輸入的num個(gè)數(shù)據(jù)*/

  printf(“%d  elements  are: ”, num);

  for (i=0; i<num; i++) printf(“%d,”, array[i]);

  printf(“\b ”);           /*刪除最后一個(gè)數(shù)據(jù)后的分隔符“,”*/

  free(array);              /*釋放由malloc()函數(shù)申請(qǐng)的內(nèi)存塊*/

}                       [程序演示]

程序運(yùn)行情況：

    Input the  number  of   element: 3←┘

    Input  3  elements: 1  2  3←┘

    3  elements are: 1,2,3 

程序說明：

(1) array=(int  *)malloc( sizeof(int) * num );語句──malloc()函數(shù)和sizeof運(yùn)算符

1)庫函數(shù)malloc()

·用法：void *malloc(unsigned size)

·功能：在內(nèi)存的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)分配１個(gè)長度為size的連續(xù)空間.

·返回值：申請(qǐng)成功,則返回新分配內(nèi)存塊的起始地址；否則,返回NULL.

·函數(shù)原型：alloc.h,stdlib.h.

malloc()函數(shù)的返回值是一個(gè)無類型指針,其特點(diǎn)是可以指向任何類型的數(shù)據(jù).但在實(shí)際使用malloc()函數(shù)時(shí),必須將其返回值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成被賦值指針變量的數(shù)據(jù)類型,以免出錯(cuò).

2)運(yùn)算符sizeof

·格式：sizeof(變量名／類型名)

·功能：求變量／類型占用的內(nèi)存字節(jié)數(shù)(正整數(shù)).例如,在IBM-PC機(jī)上,sizeof(int)=2.

思考題：在該語句中,使用sizeof(int)求出1個(gè)int型數(shù)據(jù)占用的內(nèi)存字節(jié)數(shù),而不是使用常量“2”,為什么？

(2) scanf(“%d”, &array[i]);語句和printf(“%d,”, array[i]);語句

將指向數(shù)組的指針變量當(dāng)作數(shù)組名使用,所以就必須按引用數(shù)組元素的語法規(guī)則來使用.

(3) printf(“\b ”);語句

 “\b” 在該語句中的作用是,使光標(biāo)定位到最后一個(gè)數(shù)據(jù)后的分隔符“,”上,然后再輸出一個(gè)空格,以達(dá)到刪除之目的.

(4) free(array);語句──庫函數(shù)free()

·用法：void  free(void  *ptr)

·功能：釋放由ptr指向的內(nèi)存塊(ptr是調(diào)用malloc() 函數(shù)的返回值).

·返回值：無.

·函數(shù)原型：stdlib.h,alloc.h.

原則上,使用malloc()函數(shù)申請(qǐng)的內(nèi)存塊,操作結(jié)束后,應(yīng)及時(shí)使用free()函數(shù)予以釋放.尤其是循環(huán)使用malloc()函數(shù)時(shí),如果不及時(shí)釋放不再使用的內(nèi)存塊,很可能很快就耗盡系統(tǒng)的內(nèi)存資源,從而導(dǎo)致程序無法繼續(xù)運(yùn)行.