C程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之多維數(shù)組的指針變量

2019-11-17 05:12:04

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一、多維數(shù)組地址的表示方法

　　設(shè)有整型二維數(shù)組a[3][4]如下：

　　0 1 2 3
　　4 5 6 7
　　8 9 10 11

　　設(shè)數(shù)組a的首地址為1000，各下標(biāo)變量的首地址及其值如圖所示。在前面曾經(jīng)介紹過(guò)， C語(yǔ)言答應(yīng)把一個(gè)二維數(shù)組分解為多個(gè)一維數(shù)組來(lái)處理。因此數(shù)組a可分解為三個(gè)一維數(shù)組，即a[0]，a[1]，a[2]。每一個(gè)一維數(shù)組又含有四個(gè)元素。例如a[0]數(shù)組，含有a[0][0]，a[0][1]，a[0][2]，a[0][3]四個(gè)元素。數(shù)組及數(shù)組元素的地址表示如下：a是二維數(shù)組名，也是二維數(shù)組0行的首地址，等于1000。a[0]是第一個(gè)一維數(shù)組的數(shù)組名和首地址，因此也為1000。*(a+0)或*a是與a[0]等效的，它表示一維數(shù)組a[0]0 號(hào)元素的首地址。也為1000。&a[0][0]是二維數(shù)組a的0行0列元素首地址，同樣是1000。因此，a，a[0]，*(a+0)，*a，&a[0][0]是相等的。同理，a+1是二維數(shù)組1行的首地址，等于1008。a[1]是第二個(gè)一維數(shù)組的數(shù)組名和首地址，因此也為1008。 &a[1][0]是二維數(shù)組a的1行0列元素地址，也是1008。因此a+1,a[1],*(a+1),&a[1][0]是等同的。由此可得出：a+i，a[i]，*(a+i)，&a[i][0]是等同的。此外，&a[i]和a[i]也是等同的。因?yàn)樵诙S數(shù)組中不能把&a[i]理解為元素a[i]的地址，不存在元素a[i]。

　　C語(yǔ)言規(guī)定，它是一種地址計(jì)算方法，表示數(shù)組a第i行首地址。由此，我們得出：a[i]，&a[i]，*(a+i)和a+i也都是等同的。另外，a[0]也可以看成是a[0]+0是一維數(shù)組a[0]的0號(hào)元素的首地址，而a[0]+1則是a[0]的1號(hào)元素首地址，由此可得出a[i]+j則是一維數(shù)組a[i]的j號(hào)元素首地址，它等于&a[i][j]。由a[i]=*(a+i)得a[i]+j=*(a+i)+j，由于*(a+i)+j是二維數(shù)組a的i行j列元素的首地址。該元素的值等于*(*(a+i)+j)。

[EXPlain]

#define PF "%d,%d,%d,%d,%d,/n"
main(){
static int a[3][4]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};
PRintf(PF,a,*a,a[0],&a[0],&a[0][0]);
printf(PF,a+1,*(a+1),a[1],&a[1],&a[1][0]);
printf(PF,a+2,*(a+2),a[2],&a[2],&a[2][0]);
printf("%d,%d/n",a[1]+1,*(a+1)+1);
printf("%d,%d/n",*(a[1]+1),*(*(a+1)+1));
}

二、多維數(shù)組的指針變量

　　把二維數(shù)組a 分解為一維數(shù)組a[0],a[1],a[2]之后，設(shè)p為指向二維數(shù)組的指針變量。可定義為： int (*p)[4] 它表示p是一個(gè)指針變量，它指向二維數(shù)組a 或指向第一個(gè)一維數(shù)組a[0]，其值等于a,a[0]，或&a[0][0]等。而p+i則指向一維數(shù)組a[i]。從前面的分析可得出*(p+i)+j是二維數(shù)組i行j 列的元素的地址，而*(*(p+i)+j)則是i行j列元素的值。

　　二維數(shù)組指針變量說(shuō)明的一般形式為：類(lèi)型說(shuō)明符 (*指針變量名)[長(zhǎng)度] 其中“類(lèi)型說(shuō)明符”為所指數(shù)組的數(shù)據(jù)類(lèi)型?！?”表示其后的變量是指針類(lèi)型。 “長(zhǎng)度”表示二維數(shù)組分解為多個(gè)一維數(shù)組時(shí)，一維數(shù)組的長(zhǎng)度，也就是二維數(shù)組的列數(shù)。應(yīng)注重“(*指針變量名)”兩邊的括號(hào)不可少，如缺少括號(hào)則表示是指針數(shù)組(本章后面介紹)，意義就完全不同了。

[Explain]

main(){
static int a[3][4]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};
int(*p)[4];
int i,j;
p=a;
for(i=0;i<3;i++)
for(j=0;j<4;j++) printf("%2d ",*(*(p+i)+j));
}
　　'Expain字符串指針變量的說(shuō)明和使用字符串指針變量的定義說(shuō)明與指向字符變量的指針變量說(shuō)明是相同的。只能按對(duì)指針變量的賦值不同來(lái)區(qū)別。對(duì)指向字符變量的指針變量應(yīng)賦予該字符變量的地址。如： char c,*p=&c;表示p是一個(gè)指向字符變量c的指針變量。而： char *s="C Language";則表示s是一個(gè)指向字符串的指針變量。把字符串的首地址賦予s。

　　請(qǐng)看下面一例。

main(){
char *ps;
ps="C Language";
printf("%s",ps);
}
　　運(yùn)行結(jié)果為：

　　C Language

　　上例中，首先定義ps是一個(gè)字符指針變量，然后把字符串的首地址賦予ps(應(yīng)寫(xiě)出整個(gè)字符串，以便編譯系統(tǒng)把該串裝入連續(xù)的一塊內(nèi)存單元)，并把首地址送入ps。程序中的： char *ps;ps="C Language";等效于： char *ps="C Language";輸出字符串中n個(gè)字符后的所有字符。

main(){
char *ps="this is a book";
int n=10;
ps=ps+n;
printf("%s/n",ps);
}
　　運(yùn)行結(jié)果為：

　　book 在程序中對(duì)ps初始化時(shí)，即把字符串首地址賦予ps，當(dāng)ps= ps+10之后，ps指向字符“b”，因此輸出為"book"。

main(){
char st[20],*ps;
int i;
printf("input a string:/n");
ps=st;
scanf("%s",ps);
for(i=0;ps[i]!='/0';i++)
if(ps[i]=='k'){
printf("there is a 'k' in the string/n");
break;
}
if(ps[i]=='/0') printf("There is no 'k' in the string/n");
}
　　本例是在輸入的字符串中查找有無(wú)‘k’字符。下面這個(gè)例子是將指針變量指向一個(gè)格式字符串，用在printf函數(shù)中，用于輸出二維數(shù)組的各種地址表示的值。但在printf語(yǔ)句中用指針變量PF代替了格式串。這也是程序中常用的方法。

main(){
static int a[3][4]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};
char *PF;
PF="%d,%d,%d,%d,%d/n";
printf(PF,a,*a,a[0],&a[0],&a[0][0]);
printf(PF,a+1,*(a+1),a[1],&a[1],&a[1][0]);
printf(PF,a+2,*(a+2),a[2],&a[2],&a[2][0]);
printf("%d,%d/n",a[1]+1,*(a+1)+1);
printf("%d,%d/n",*(a[1]+1),*(*(a+1)+1));
}

　　在下例是講解，把字符串指針作為函數(shù)參數(shù)的使用。要求把一個(gè)字符串的內(nèi)容復(fù)制到另一個(gè)字符串中，并且不能使用strcpy函數(shù)。函數(shù)cprstr的形參為兩個(gè)字符指針變量。pss指向源字符串，pds指向目標(biāo)字符串。表達(dá)式：

(*pds=*pss)!=`/0'
cpystr(char *pss,char *pds){
while((*pds=*pss)!='/0'){
pds++;
pss++; }
}
main(){
char *pa="CHINA",b[10],*pb;
pb=b;
cpystr(pa,pb);
printf("string a=%s/nstring b=%s/n",pa,pb);
}
　　在上例中，程序完成了兩項(xiàng)工作：一是把pss指向的源字符復(fù)制到pds所指向的目標(biāo)字符中，二是判定所復(fù)制的字符是否為`/0'，若是則表明源字符串結(jié)束，不再循環(huán)。否則，pds和pss都加1，指向下一字符。在主函數(shù)中，以指針變量pa,pb為實(shí)參，分別取得確定值后調(diào)用cprstr函數(shù)。由于采用的指針變量pa和pss,pb和pds均指向同一字符串，因此在主函數(shù)和cprstr函數(shù)中均可使用這些字符串。也可以把cprstr函數(shù)簡(jiǎn)化為以下形式：

cprstr(char *pss,char*pds)
{while ((*pds++=*pss++)!=`/0');}
　　即把指針的移動(dòng)和賦值合并在一個(gè)語(yǔ)句中。進(jìn)一步分析還可發(fā)現(xiàn)`/0'的ASCⅡ碼為0，對(duì)于while語(yǔ)句只看表達(dá)式的值為非0就循環(huán)，為0則結(jié)束循環(huán)，因此也可省去“!=`/0'”這一判定部分，而寫(xiě)為以下形式：

cprstr (char *pss,char *pds)
{while (*pdss++=*pss++);}
　　表達(dá)式的意義可解釋為，源字符向目標(biāo)字符賦值，移動(dòng)指針，若所賦值為非0則循環(huán)，否則結(jié)束循環(huán)。這樣使程序更加簡(jiǎn)潔。簡(jiǎn)化后的程序如下所示。

cpystr(char *pss,char *pds){
while(*pds++=*pss++);
}
main(){
char *pa="CHINA",b[10],*pb;
pb=b;
cpystr(pa,pb);
printf("string a=%s/nstring b=%s/n",pa,pb);
}
　　使用字符串指針變量與字符數(shù)組的區(qū)別

　　用字符數(shù)組和字符指針變量都可實(shí)現(xiàn)字符串的存儲(chǔ)和運(yùn)算。但是兩者是有區(qū)別的。在使用時(shí)應(yīng)注重以下幾個(gè)問(wèn)題：

　　1. 字符串指針變量本身是一個(gè)變量，用于存放字符串的首地址。而字符串本身是存放在以該首地址為首的一塊連續(xù)的內(nèi)存空間中并以‘/0’作為串的結(jié)束。字符數(shù)組是由于若干個(gè)數(shù)組元素組成的，它可用來(lái)存放整個(gè)字符串。

　　2. 對(duì)字符數(shù)組作初始化賦值，必須采用外部類(lèi)型或靜態(tài)類(lèi)型，如： static char st[]={“C Language”};而對(duì)字符串指針變量則無(wú)此限制，如： char *ps="C Language";

　　3. 對(duì)字符串指針?lè)绞?char *ps="C Language";可以寫(xiě)為： char *ps;　ps="C Language";而對(duì)數(shù)組方式：

static char st[]={"C Language"};
　　不能寫(xiě)為：

char st[20];st={"C Language"};
　　而只能對(duì)字符數(shù)組的各元素逐個(gè)賦值。

　　從以上幾點(diǎn)可以看出字符串指針變量與字符數(shù)組在使用時(shí)的區(qū)別，同時(shí)也可看出使用指針變量更加方便。前面說(shuō)過(guò)，當(dāng)一個(gè)指針變量在未取得確定地址前使用是危險(xiǎn)的，輕易引起錯(cuò)誤。但是對(duì)指針變量直接賦值是可以的。因?yàn)镃系統(tǒng)對(duì)指針變量賦值時(shí)要給以確定的地址。因此，

char *ps="C Langage";
　　或者

char *ps;
ps="C Language";
　　都是合法的。

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