C語言數(shù)組分析
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數(shù)組和指針之間本來沒有什么關(guān)系，數(shù)組就是數(shù)組，指針就是指針，之間并沒有關(guān)系，只是因?yàn)槟承┫嗨铺匦允沟梦覀冊(cè)诜治龅倪^程中存在較大的迷惑。
數(shù)組就是一個(gè)連續(xù)存儲(chǔ)空間的存儲(chǔ)的數(shù)值。指針就是指針，指針變量所在內(nèi)存中存儲(chǔ)的值都是地址。
C 語言中數(shù)組的大小必須是一個(gè)常數(shù)，但是不能認(rèn)為采用const限定的變量就能作為數(shù)組大小的值，在C語言中const并不是定義一個(gè)常數(shù)，只是定義了一個(gè)只讀類型的數(shù)據(jù)，并不是常數(shù)。在C語言中通常采用：
#define N 5
int Array[N];
const int M = 5;
int Array[M];//這是一種錯(cuò)誤的定義方式，注意const并不是定義常量，但是C++中可以這樣定義。
在一維數(shù)組中使用下標(biāo)來訪問數(shù)組，Array是整個(gè)分配存儲(chǔ)空間的名字，單個(gè)的存儲(chǔ)空間并沒有名字。這個(gè)存儲(chǔ)空間存儲(chǔ)的值為數(shù)組的元素，主要是 Array[0],Array[1],...,Array[N-1]，數(shù)組元素并沒有名字。我們對(duì)數(shù)組的訪問主要是采用下標(biāo)的方式進(jìn)行訪問。Array與這塊存儲(chǔ)空間已經(jīng)密切的關(guān)聯(lián)起來，不能改變。但是需要主要的是Array作為右值時(shí)，表示的是該數(shù)組首個(gè)元素（Array[0]）的地址,而不是代表整個(gè)數(shù)組的地址起始地址，雖然兩個(gè)起始地址是相同的，但是需要理清其中的概念。整個(gè)數(shù)組的起始地址可以通過對(duì)這塊存儲(chǔ)區(qū)域取地址，也就是采用&a,這時(shí)得到的值才是整個(gè)數(shù)組的起始地址，雖然兩個(gè)值是相同的，但是需要搞清楚其中的道理。
在數(shù)組中位置的變化也是非常重要的。
int *p = NULL;
p = Array + 1;
是指在數(shù)組Array的首元素的首地址上增加一個(gè)元素的寬度，使得p指向Array[1]。因?yàn)锳rray表示的是數(shù)組首個(gè)元素的首地址，那么操作的最小單位就是元素，Array + 1就是訪問下一個(gè)元素。
p = &Array + 1;
由于&Array是表示數(shù)組的起始地址，操作的最小單位是一個(gè)數(shù)組，而不是元素，因此Array+1就是下一個(gè)數(shù)組的起始地址，也就是將p指向了Array的下一個(gè)數(shù)組，而不是元素。
因此需要注意一維數(shù)組名在作為右值時(shí)是表示數(shù)組首個(gè)元素的首地址，并不表示整個(gè)數(shù)組的首地址。
對(duì)于二維數(shù)組（多維數(shù)組）也存在類似的問題。
int *p = NULL;
#define N 5
#define M 5
int A[N][M];
數(shù)組A存在5個(gè)元素，每一個(gè)元素是一個(gè)數(shù)組，每個(gè)數(shù)組中存在5個(gè)元素。數(shù)組名A表示首個(gè)元素的首地址，因此A表示A[0]的首地址，A的元素為數(shù)組，A + 1表示下一個(gè)元素（小數(shù)組）也就是A[1]的首地址;&A表示整個(gè)數(shù)組的首地址。&A+1表示下一個(gè)數(shù)組的起始地址。
A作為右值時(shí)，表示數(shù)組首元素的首地址，也就是A[0]的首地址,A[i]作為右值時(shí)是表示第i個(gè)元素（也是數(shù)組）的首元素（A[i][0]）的首地址。由于A表示地址，這與指針存在很多的相似性，因此可采用指針的方式進(jìn)行訪問。具體的實(shí)現(xiàn)過程如下：
A %%第0行的元素的首地址，不是第0行第0個(gè)元素的地址
A[i] <---> *(A+i); %%第i行第0個(gè)元素的地址
A[i][j] <---> *(*(A+i)+j); %%第i行第j個(gè)元素
&A[i][j] <---> (*(A+i)+j); %%第i行第j個(gè)元素的地址
A[i]+j <---> (*(A+i)+j); %%第i行第j個(gè)元素的地址
&A+1 %%下一組數(shù)組的起始地址
A+i %%第i行數(shù)組的起始地址
在多維數(shù)組中存儲(chǔ)方式是線性的存儲(chǔ)方式，可以通過指針快速的訪問。首先A表示首元素的首地址，將指針指向這個(gè)首地址就能快速的實(shí)現(xiàn)訪問。
為了說明這些相互關(guān)系的，采用GDB對(duì)數(shù)組進(jìn)行調(diào)試：
int main()
{
int i = 0,j = 0;
int a[5][5];
int b[5]={4,5,7,8,9};
for(;i < 5; ++i)
for(;j<5;++j)
a[i][j] = (i-j)+15;
}
編譯調(diào)試:
(gdb) p a
$1 = {{15, 14, 13, 12, 11}, {32768, 8736756, 8729060, -1073744844,
-1073745080}, {0, -1073744928, 134518436, -1073745064, 134513340}, {
7298965, 134518436, -1073745016, 134513785, 134513194}, {8740000, 8740000,
8736756, 134513760, 134513408}}
(gdb) p &a
$2 = (int (*)[5][5]) 0xbffff314
(gdb) p &a+1
$3 = (int (*)[5][5]) 0xbffff378
(gdb) p a+1
$4 = (int (*)[5]) 0xbffff328
(gdb) p *(a+1)
$5 = {32768, 8736756, 8729060, -1073744844, -1073745080}
(gdb) p *(a+1)+1
$6 = (int *) 0xbffff32c
(gdb) p *(*(a+1)+1)
$7 = 8736756
(gdb) p *a
$8 = {15, 14, 13, 12, 11}
(gdb) p **a
$9 = 15
(gdb) p **(a+1)
$10 = 32768
(gdb) p a[1]
$11 = {32768, 8736756, 8729060, -1073744844, -1073745080}
(gdb) p *a[1]
$12 = 32768
(gdb) p a[1]+1
$13 = (int *) 0xbffff32c
(gdb) p *(a[1]+1)
$14 = 8736756
根據(jù)$2 = (int (*)[5][5]) 0xbffff314中的[5][5]可知&a的大小是5*5的空間，剛好是一個(gè)數(shù)組的大小，說明&a表示整個(gè)數(shù)組的起始地址。(gdb) p &a+1 $3 = (int (*)[5][5]) 0xbffff378 中的[5][5]可知&a+1也是一個(gè)數(shù)組的起始地址，這也說明了&a是整個(gè)數(shù)組的初始地址。
(gdb) p a+1，$4 = (int (*)[5]) 0xbffff328中的[5]說明a+1是元素a[1]（數(shù)組5個(gè)元素）的起始地址,而不是某一個(gè)數(shù)值（二維元素）的起始地址。
(gdb) p *a，$8 = {15, 14, 13, 12, 11}，(gdb) p **a，$9 = 15,$8,$9說明a表示的是元素a[0]（一個(gè)小數(shù)組）的起始地址，而不是某一個(gè)值的起始地址。*a是一個(gè)值(二維元素)的起始地址。
(gdb) p a[1]+1 $13 = (int *) 0xbffff32c 說明a[1]+1是一個(gè)值的地址，而不是一個(gè)數(shù)組的起始地址,因此a[i]+j是一個(gè)值(二維元素)的地址。
(gdb) p *(a+1)+1 $6 = (int *) 0xbffff32c (gdb) p *(*(a+1)+1) $7 = 8736756，根據(jù)調(diào)試結(jié)果可知*(a+1)+1是一個(gè)值的地址。因此*(a+i)+j是一個(gè)值(二維元素)的地址。同時(shí)可知*(*(a+i)+j)是一個(gè)值（二維元素）。a[i][j]也是一個(gè)值。
綜合上面的分析可知數(shù)組名A在作為右值時(shí)是數(shù)組首個(gè)元素（可能是一個(gè)值也可能是一個(gè)數(shù)組）的起始地址，而&A表示整個(gè)數(shù)組的起始地址。二維數(shù)組具體問題建議多去調(diào)試，根據(jù)調(diào)試分析其中的意義。多調(diào)試，多觀察，多理解。
評(píng)論