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[C/C++和指針]深度解析---指針與數組

編輯:C++入門知識

一,引例子
二維數組可以使用指向數組的指針代替,而指針數組才可以用指向指針的指針代替。
[html] view plaincopy
#include<iostream> 
using namespace std; 
 
void main() 

     char *a[]={"Hello","the","World"}; //指針數組 
 
     char **pa=a; //指向指針的指針 
 
     pa++;  
 
     cout<<*pa; 

 
類型確定的數組,元素的類型和元素的個數是確定的;數組退化為對應的指針,元素的類型保持一致;
所謂的二維數組只是數組的數組,因此二維數組不能退化為二級指針,而只能退化為指向一維數組的指針
例子:
#include <iostream.h>
void main()
{
    int a[2][3];    //二維數組
    int **p=a;      //二維數組不能退化為指向指針的指針
}
請問為什麼是錯誤的??(請不要說數組名是一個指針這個我知道,我想知道為什麼不能用二級指針指向二維數組)
 
解析:首先數組和指針的概念你沒分清楚,數組的本質你沒搞清楚。這是導致問題出現的根源。
      int x[5]; 這個定義裡面,我們說定義了一個數組x,此數組有5個數組元素,元素的類型為int類型。
      首先要問的是,x到底為什麼東西?x是數組名,x代表了數組第一個元素的首地址。沒錯,x確實是數組的名字,x的值也確實是第一個數組元素的地址值。
      注意這裡我們說x代表的值與數組第一個元素的地址值相等,但類型不一樣。
      那麼數組x的類型到底是什麼呢? 有人說就是int * 類型。有如下語句可以做證:
                         int *p=x; //這句話是正確的。
      數組x的類型真是int *嗎?我們說不是,因為下面的語句是不正確的:
                         int a=10; x=&a; // int *類型的變量時可以接受值的。
      所以x不是int*  那麼我們可以猜測x的類型是不是int *const呢?也就是說x是一個地址值不可以改變的指針。這句話貌似有點正確。但是請大家看看下面的例子:
                         int x[5]={0}; int a=sizeof(x); // a的值到底是多少?
     實際上這裡a的值是5*4=20 這裡是整個數組占用的字節數。 我們不是說x的類型是int * const類型的嗎,也就是x應該是一個指針類型,應該是4個字節的啊,為什麼sizeof出來時整個數組占用的字節數呢?例如  sizeof(int *)這個的結果就是4。所以有此可以看出,x的類型並不是int*,也不是int * const。  i
       int x[5];中的x到底是什麼呢,我們說x是數組,此數組有5個元素,並且每個元素都是int類型。 我們有一個識別數據類型的規律例如:
       int x; //x類型為int
       int *x;//x類型為int *
       int **x;//x類型為int **
       int (*x)[10];//x類型為int(*)[10]實際上是指向數組的指針
       int (*x)(int ,int);//x的類型為int(*)(int,int)實際上是指向函數的指針
    由此可以看出,一個符號是什麼數據類型,我們只要在其定義的表達式中去掉符號本身,剩下的就是符號的類型了。
    照此推斷,int x[5];中x的類型應該是int [5]這個類型,可以看出此類型並不是int *類型。
    那麼int x[5];中的x可以這樣賦值: int *p=x; 為什麼呢?只能說這裡面將x的類型隱式轉換為了int *類型。所以這裡是可以賦值的,因為進行了類型轉換。
   再請看下面的例子:
         void function(int x[5])
         { 
             cout<<sizeof(x)<<endl; //這裡輸出4
          }  為什麼會輸出4,而不是4*5呢,可以看出上面的函數形參實際上類型是int*,並不是數組類型,
       所以我們在定義函數的時候,下面的都是與上面等價的:
       void function(int x[])//元素個數是多少可以省略{   cout<<sizeof(x)<<endl; //這裡輸出4 }
       void function(int *x) //直接寫成指針變量也沒錯{   cout<<sizeof(x)<<endl; //這裡輸出4 }
 
   那麼我們看一個類似的問題:
          int x[5]; int **p=&x; //為什麼會報錯? 因為類型不匹配。
         p的類型是int **,而&x的類型卻不是int **。&x的類型實際上是int(*)[5],因為取的是x的地址,也就是說這個地址是數組的地址,並不是指向數組第一個元素的指針的指針(也就是二維指針),而是整個數組的地址。
         所以我們可以改成下面的:int (*p)[5]=&x;//這就對了。
 
二,指向數組的指針,和指向數組元素的指針有什麼不同?
    例如int *p;我們要注意的是,p的類型是int*,p占用的空間4個字節,p指向的數據類型是int。P指向的數據類型占用4個字節。
    所以對於指針變量,我們要明白指針變量本身是占用空間的,本身是有類型的,其次指針變量所指向的空間是有類型的,是有空間的。
    那麼int *p; char *p1; 對於指針變量來說p,p1裡面都放的是地址值,說白了就是一個數值,他們都占用4個字節的空間,但是他們的類型不一樣,p裡面的地址指向的是int類型的數據,p1指向的是char類型的數據,這主要體現在p++與p1++中他們在內存中移動的字節數是不一樣的,我們假設int占4個字節,char占1個字節。那麼對於p來說向前移動了4個字節,p1來說移動了一個字節。這就是他們的類型不同,導致運算過程中的不同。int x[5];
     int (*p3)[5]; 此時p3指向數組x,那麼p3++實際上向前移動了多少呢,可以算出移動了4*5個字節。也就是p3指向的是一個數組,是整個數組,所以p3移動的時候是將一個數組當做一個整體來看待的。所以向前移動了一整個數組的距離。  再看你的問題之前,我們來看一個類似的問題:
     int a[2][3]; int  **p=&a; //這裡我用&a來賦值行不行呢。是不行的。  這裡為什麼是錯誤的,原因就是因為&a的類型不是int**類型。所以類型不兼容,導致不能賦值,同時這兩種類型是不可以相互轉換的。那麼&a到底是一個什麼樣的類型呢。 我們說&a取的是整個數組的地址,那麼&a自然就是指向整個數組的指針了。
     int (*p)[2][3]=&a; 此時這樣賦值才是正確的。如果我們要用a直接賦值,那該定義一個什麼樣的變量來接受它呢,首先要明白,數組名代表的地址類型是指向數組的第一個元素的指針,
    例如:  int a[10]; int *p=a; 實際上這裡與int *p=&a[0];是等價的。因為指向a[0]的指針類型就是int*類型。  那麼&a的是取數組的地址,其類型是指向數組的指針,而不是指向數組第一個元素的指針,整個是要區別的,他們的類型就不一樣。int(*p)[10]=&a;
     所以說這裡的a和&a絕對不是同一個東西,雖然本質上他們的地址值是一樣的,但是他們的類型不一樣。就決定他們代表不同的意義。
     那麼剛剛說了對於下面的例子:
            int a[2][3];
            int (*p)[2][3]=&a;
     我們可以定義這樣的一個變量p來接受&a的值。
     那麼我們要接受a應該定義一個什麼樣的變量呢。a[2][3]是一個二維數組,可以看成是這樣的a是一個數組,具有兩個元素,分別為a[0],a[1]其中這兩個元素的值a[0],a[1]他們的值又是一個具有3個元素的數組。此時我們可以將a[0],a[1]看成是數組名,那麼a[0][0]就是數組a[0]的第0個元素了。對應關系如下:a[0] ---->  a[0][0],a[0][1],a[0][2] a[1] ---->  a[1][0],a[1][1],a[1][2]  那麼a到底是什麼,其實a數組有兩個元素,a[0],a[1],那麼a的值自然就是其第一個元素的地址了,也就是&a[0]了。這是一個什麼類型?  我們知道如果我們將a[0]看成一個整體,例如我們用A來代替a[0],那麼A[0],A[1]就相當於a[0][0],a[0][1] 。 此時A就是一個int類型的數組,&A,的類型實際上就是int(*p)[3]這個類型。  所以下面的代碼也是正確的:  
      int a[2][3];  int(*p)[3]=a; //所以對於你的問題,可以這樣子

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