C语言的数组与指针用法详解

WKfirstC语言 2024-01-03 17:22:41 5818阅读 举报

文章概述

本文章讲述关于C语言的主要内容如下:

  1.字符数组、2.一维数组与指针、3.二维数组与指针、4.字符串与指针、5.字符串指针数组


一、字符数组

  定义一维数组时,系统会在内存中为其分配一段存储空间,数组名就是数组在内存中的首地址。数组中的元素类型为字符型时,称为字符数组。字符数组中的每个元素可以存放一个字符。

注意:单引号‘’用来表示字符,双引号“”用来表示字符串


1、字符数组定义和引用

定义形式如下:

char 数组标识符[常量表达式]

char cArray[5];
// 字符数组的引用
cArray[0]='H',cArray[1]='e',cArray[2]='l',cArray[3]='l',cArray[4]='o';


对字符数组进行初始化操作时,有以下几种方法:
(1)逐个字符赋给数组中的元素,例如:

char cArray[5]={'H','e','l','l','o'};

定义字符数组的同时进行初始化,此时可以省略数组长度,系统会自动根据初值个数来确定数组长度:

char cArray[]={'H','e','l','l','o'};

(2)利用字符串给字符数组赋值,例如:

char cArray[]={"Hello"};

或者将“{}”去掉,写成:

char cArray[]="Hello";

2、字符数组的结束标志

在C语言中,使用字符数组保存字符串时,系统会自动为其添加“\0”作为结束符。即用字符串方式赋值比用字符逐个赋值要多占一个字节。

char cArray[]=“Hello”;

等价于:

char cArray[]={‘H’,‘e’,‘l’,‘l’,‘o’,‘\0’};  //此时,占用6个字节


3、字符数组的输入和输出

字符数组的输入和输出可以使用两种格式字符:“%c”和“%s”:

  1)%c可实现数组中字符的逐个输入与输出;

  2)%s可将整个字符串输入或输出;


使用格式字符“%s”输出字符串时,需要注意以下几种情况:


输出字符中不包括结束符“\0”;

printf函数中的输出项是字符数组名cArray,而不是数组中的元素名cArray[0]等;

即使数组长度大于字符串实际长度,也只会输出到“\0”为止;

二、数组与指针

  使用数组是,系统需要提供一段连续的内存来存储数组中的各元素,如果把数组的地址赋给指针变量,就可以通过指针变量来引用数组。


1、一维数组与指针

将数组的首地址传给指针变量,则该指针就指向了这个一维数组。例如:

int *p,a[5];
p=a

这里a是数组名,即数组的首地址,将它赋给指针变量p,即将a的首地址赋给p,也可以写成如下形式:

int *p,a[5];
p=&a[0];


上述两条赋值语句的操作效果完全相同。基于上述语句,有以下几种描述:


p+n与a+n都用于表示数组元素a[n]的地址,即&a[n]

*(p+n)和*(a+n)都用于表示数组元素a[n]的值

2、指针的移动“++”与“–”

采用指针自增运算实现时,需要注意:

  p++与p–可用于表示数组的输入

  *p++与*p–可用于表示数组的输出,


示例代码:

#include<stdio.h>
int main()
{
    int *p,a[5],i;
    p=a;
    printf("please input array a:\n");
    for(i=0;i<5;i++){
        scanf("%d",p++);    //利用p++形式输入数组a
    }
    printf("%d\n",p);
    p=a;       /* 注意这一行 */
    printf("%d\n",p);
    printf("array a is:\n");
    for(i=0;i<5;i++){
        printf("%5d",*p++);    //利用*p++形式输出数组a
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

返回结果,如下:


需要注意的地方:

  如果在给数组元素赋值时使用了指针自增运算,而在后续步骤中也使用指针变量,此时的指针p指向数组a+4的地址。

  因此,需要再一次使用<p=a;>语句,将指针p重新指向数组a的首地址。


3、二维数组与指针

对于一个m行n列的二维数组,其元素地址的表示方法如下:


a表示二维数组的首地址,a+i表示第i+1行的首地址;

a[i]+j表示数组第i+1行第j+1个元素的地址;

&a[0]表示数组第1行的首地址;

&a[0][0]既可以表示数组第1行第1列的首地址,也可以看作整个数组的首地址;

指针也可表示地址,因此通过指针可以引用二维数组中的元素:


*(*(a+m)+n)和*(a[m]+n)含义相同,都表示数组第m+1行第n+1列元素

*(a+m)+n和a[m]+n含义相同,都表示数组第m+1行第n+1列元素的地址

代码示例:

将一个3行2列的二维数组打印出来:

#include<stdio.h>
int main()
{
    int i,j,(*p)[2];
    int a[3][2]={{1,'a'},{2,'b'},{3,'c'}};
    p=a;
    for(i=0;i<3;i++){
        for(j=0;j<2;j++){
            if(j==0){
                printf("%d, ",*(*(p+i)+j));
            }
            else{
                printf("%c",*(*(p+i)+j));
            }
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

运行结果如下:

1, a
2, b
3, c

三、字符串指针数组

1、字符串与指针

可以通过两种方式访问字符串,一是使用字符数组,二是使用字符指针。
利用字符型指针输出字符串“hello”,具体代码如下:

#include <stdio.h>
int main()
{
    char *myStr="hello";
    printf("%s\n",myStr);
    printf("%c\n",myStr[1]);    //输出该字符串中第2个字符
    return 0;
}

运行结果如下:

hello
e

2、字符串数组

  字符串数组有别与字符数组。字符数组是一个一维数组,而字符串数组是以字符串作为数组元素的数组,可以将其看成一个二维字符数组

代码示例:

char cName[5][20]=
{
    "zhangsan",
    "lisi",
    "wangwu",
    "luliu",
    "hongqi"
}

上述代码中,字符串数组变量cName被定义为含有5个字符串的数组,每个字符串的长度都必须小于20(这里需要考虑字符串最后的“\0”,也要占一个字节)


3、字符串指针数组

  基于上述字符串数组的代码示例,可以发现,像“lisi”这样的字符串的长度仅为4,加上字符串结束符也仅为6。而内存中却要给它们各分配一个20字节的空间,空间浪费很大。

  为了解决这个问题,可以使用指针数组,使每个指针指向所需要的字符常量。这种方法需要在数组中保存字符指针,虽然也占用空间,但要远少于字符串数组占用的空间。


指针数组的定义:

  一个数组,如果其元素均为指针类型数据,则该数组称为指针数组。即指针数组中的每一个元素都相当于一个指针变量。一维指针数组的定义如下:

类型名* 数组名[数组长度]

代码示例:

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i;
    char *cName[]={"zhangsan","lisi","wangwu","luliu","hongqi"};
    for(i=0;i<5;i++){
        printf("%s\n",cName[i]);
    }
    return 0;
}

运行结果,如下:

zhangsan
lisi
wangwu
luliu
hongqi

4、字符串数组与字符串指针数组的区别

举个栗子:

char a[2][2] = {“hello”, “world”};  //字符串数组,存放的是字符

char *b[] = {“hello”, “world”};   //字符串指针数组,存放的是指针即元素地址,指针指向其中的元素

char arra[5][20];
char *arrb[5];

两者在内存分配上的区别:


arra是一个字符串数组,分配内存5*20=100个字节

arrb是一个指针数组,分配内存5*8=40个字节

两者在元素访问上的区别:


arra[2][0];

*arrb[2];

都是用于访问各自数组中第3行的首字符;

arra[2];

arrb[2];

都是用于表示第3行的字符串

arra[2]是字符指针常量,arrb[2]是字符指针变量;

char (*parra)[20];

char **parrb;

parra=arra+2;

parrb=arrb+2;

定义了两个变量parra、parrb,分别接收了两个数组第3行的数据

parra指向第3行占20个字符的一维数组

parrb指向第3行的一个指针

**parrb指向第3行的首字符,*(*parrb+i)指向第3行第i+1个字符

代码示例:

#include <stdio.h>
int main()
{
    char *cName[]={"zhangsan","lisi","wangwu","luliu","hongqi"};
    printf("%c\n",*cName[2]);
    printf("%s\n",cName[2]);

    char **pcName;
    pcName=cName+2;
    printf("%c\n",**pcName);
    printf("%c\n",*(*pcName+2));
    return 0;
}

运行结果,如下:

w
wangwu
w
n

5、字符串数组与指针数组的运用

代码示例:

#include <stdio.h>
int main()
{
    char cName[5][20]={"zhangsan","lisi","wangwu","luliu","hongqi"};     // 指针数组定义了5个元素
    char *iArray[5];      // 指针数组定义了5个元素
    iArray[1]=cName[1];
    // strcpy(iArray,"luliu");     // 当iArray[0]未指向字符串变量的地址时,该行代码是错误的写法
    strcpy(iArray[1],"xiaoer");
    printf("%s\n",cName[0]);
    printf("%s\n",cName[1]);
    printf("%s\n",iArray[1]);
    return 0;
}

注意:当iArray[i]未指向任何字符串变量的地址时,不能将其拿来调用!

运行结果,如下:

zhangsan
xiaoer
xiaoer






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