指针数组

数组指针是指向数组的指针，在C语言中，常用的数组指针为一维数组指针和二维数组指针，下面分别进行介绍。

1、 一维数组指针

数组在内存中占据一段连续的空间，对于一维数组来说，数组名默认保存了数组在内存中的起始地址，而一维数组的第1个元素与一维数组的起始地址是相同的，因此在定义指向数组的指针时，可以直接将数组名赋值给指针变量，也可以取第1个元素的地址赋值给指针变量。

以int类型数组为例，假设有一个int类型的数组，定义如下：

int arr[5]={3,5,4,7,9};

指向数组的指针变量的类型与数组元素的类型是相同的，定义一个指向该数组的指针，示例代码如下所示：

int *p1 = arr;       //将数组名arr赋值给指针变量p1
int *p2 = &arr[0];    //取第1个元素的地址赋值给指针变量p2

上述代码中，指针p1与指针p2都指向数组arr。

数组指针可以像数组名一样，使用索引取值法对数组中的元素进行访问，格式如下所示：

p[索引]         //索引取值法

例如，通过指针p1访问数组arr的元素，示例代码如下：

p1[0]          //获取数组第1个元素3，相当于arr[0]
p1[1]          //获取数组第2个元素5，相当于arr[1]

数组指针除了通过索引访问数组元素之外，还可以通过取值运算符“”访问数组元素，例如，通过p1可以访问到数组的第1个元素，如果访问数组后面的元素，如访问第3个元素arr[2]，则有以下两种方式。

（1）移动指针，使指针指向arr[2]，获取指针指向元素的值，代码如下所示：

p1 = p1+2;       //将指针加2，使指针指向arr[2]
*p1;           //通过*运算符获取到arr[2]元素

在上述代码中，指针p1从数组首地址后移动了2个步长，指向了数组第3个元素。由于数组是一段连续的内存空间，因此指针可以在这段内存空间上进行加减运算，在执行p1=p1+2之后，指针p1向后移动，从第1个元素指向第3个元素。其内存图解如图1所示。

图1 移动指针p1访问数组元素

（2）不移动指针，通过数组元素指针间的关系运算取值：

*(p1+2)     //获取元素arr[2]

上述代码中，指针p1还是指向数组首地址，以指针p1为基准，取后面两个步长处的元素，即arr[2]，其内存图解如图2所示。

图2 不移动指针p1访问数组元素

在图2中，指针p1仍旧指向数组起始地址，而在图6-30中，指针p1被移动到了元素4的位置。

当指针指向数组时，指针与整数加减表示指针向后或向前移动整数个元素，同样指针每自增自减一次，表示向后或向前移动一个元素。当有两个指针分别指向数组不同元素时，两个指针还可以进行相减运算，运算结果为两个指针之间的数组元素个数，其内存图解如图3所示。

图3 数组指针相减内存图解

在图3中，指针p1指向数组首元素，指针p2指向数组第4个元素，则执行p2-p1，结果为3，表示两个指针之间相差3个元素。这是因为指针之间的运算单位是步长，其实p1与p2之间的相差12个字节，即相差3个sizeof(int)。

**2、二维数组指针**

二维数组指针的定义要比一维数组复杂一些，定义二维数组指针时需指定列的个数，定义格式如下：

数组元素类型 (*数组指针变量名)[列数];

上述语法格式中，“数组指针变量名”使用了一个括号括起来，这样做是因为“[]”的优先级高于“”，如果不括起来编译器就会将“数组指针变量名”和“[列数]”先进行运算，构成一个元素都是指针类型数据的数组，而不是定义指向数组的指针。

假设定义一个2行3列的二维数组arr，示例代码如下：

int arr[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};

按照上述格式定义指向数组arr的指针，示例代码如下：

int (*p1)[3] = arr;               //二维数组名赋值给指针p1 
int (*p2)[3] = &arr[0][0];      //取第一个元素的地址赋值给p2

上述代码中，指针p1与指针p2都指向二维数组arr，这与一维数组指针赋值方式是相同的，但二维数组的每一行可以看作一维数组，如图6-24(b)所示，在数组arr中，arr[0]是个一维数组，表示二维数组的第1行，它保存的也是一个地址，这个地址就是二维数组的首地址，因此在定义二维数组指针时，也可以将二维数组的第1行地址赋值给指针，示例代码如下：

int (*p3)[3] = arr[0];          //取第一行地址赋值给 p3

上述代码中，指针p3也是指向二维数组arr，对p1、p2、p3指针执行取值运算，结果都是二维数组的第1个元素。虽然可以通过多种方式定义二维数组指针，但平常使用最多的还是直接使用二维数组名定义二维数组指针。

使用二维数组指针访问数组元素可以通过索引的方式，示例代码如下：

p1[0][0];                        //访问第1个元素

除此之外，还可以通过移动指针访问二维数组中的元素，但指针在二维数组中的运算与一维数组不同，在一维数组中，指向数组的指针每加1，指针移动步长等于一个数组元素的大小，而在二维数组中，指针每加1，指针将移动一行。以数组arr为例，若定义了指向数组的指针p，则p初始时指向数组首地址，即数组的第1行元素，若执行p+1，则p将指向数组中的第2行元素，其逻辑结构与内存图解如图4所示。

图4 二维数组指针移动图解

由图4可知，在二维数组arr中，指针p加1，是从第1行移动到了第2行，在内存中，则是从第1个元素移动到了第4个元素，即跳过了一行（3个元素）的距离。综上所述，二维数组指针每加1，就移动1行。

了解了二维数组指针的移动过程，就可以很容易地通过移动二维数组指针访问二维数组中的元素，例如，通过p访问二维数组arr中的第2行第2列的元素，示例代码如下所示：

*(p[1]+1)
*(*(p+1)+1)