浅析C语言数组与指针

李红英

摘 要：数组和指针是C语言的两个最重要的概念，它们若结合起来使用，非常灵活，初学者往往感到无所适从，笔者根据多年的经验，利用典型实例和图表对指向一维数组的指针的定义和数组元素的引用、指针与自增自减运算符相结合的一些常见表达式的具体含义及区别、二维数组中各数组元素的多种地址表示方式及访问二维数组时如何定义指向数组元素的指针和指向某行数据的指针等进行了描述和分析，所有实例都在VC6.0环境下通过，希望初学者能快速理解和掌握。

关键词：C语言 指针 数组 自增自减

中图分类号：TP31 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）11（c）-0003-02

在C语言中数组表示一组数据类型都一样的有序数据的集合，在内存中，它们占有连续的存储单元，数组分一维数组和多维数组，一维数组是数组中最简单的，比较容易理解，用一个数组名和一个下标就能唯一地确定一个元素。多维数组理解相对抽象些，以二维数组举例，二维数组在内存中虽然是占一个连续的存储单元，但是习惯上把它写成矩阵的形式，更有助于理解其逻辑结构，二维数组每一行都可以看成一个一维数组。任何数组它们的数组名代表数组的首地址。而指针是C语言的另一个重要概念，指针代表地址，并且指针是可以移动的，对于数组和指针的使用，初学者往往感到无所适从，笔者根据多年经验，利用等级考试中的典型实例来进行描述和分析，所有实例如都在VC6.0环境下通过，希望初学者能快速理解和掌握。

1 指向一维数组指针的定义及数组元素的引用

定义指向数组元素的指针变量的方法，与定义指向变量的指针变量相同，假设定义了一个一维数组int a[5]和一个指针变量int *p，如何让指针变量指向数组呢？对于一维数组来说，只要让指针变量指向它的数组元素就可以，因为数组名a代表数组的首地址，所以p=&a[0] 或p=a都表示指针指向数组的第一个元素，直接定义可以写成int *p=a。而p+1表示指向下一个元素，p-1表示指向数组上一个元素，这样，其后面第i个元素它的地址就可以表示成p+i，也可以表示成a+i。

若p指向a[0]，而a[i]的地址可以用p+i或a+i表示，所以，引用数组元素的时候，既可以用普通的下标法如a[i]形式，也可以用指针法，这时*（p+i）和*（a+i）都可以表示a[i]元素。

例1： #include

void main（ ）

{ int a[6]={10，20，30，40，50，60}，*p，i=3；

p=&a[1]；

printf（“%d，%d＼n”，a[i]，p[i]）；}

实例分析：此实例中，定义了一个指针指向a[1]，i的值为3，输出a[3]和p[3]的值，很多初学者以为p[i]的写法是错误的，有的初学者则认为a[3]和p[3]等价，输出结果是40，40，但实际上，在C语言中，指针变量可以带下标，程序在编译时，会把下标的处理转换为地址的，p[i]处理成*（p+i），因为一开始的时候p指向a[1]，那么p+i则表示往后数第三个元素，也就是a[4]，故此程序输p出结果为40，50。若一开始p=a，也就是说指针指向第一个元素，那么a[i]和p[i]的值就是相等的。

2 指针与自增自减运算符的结合

指针若与自增自减运算符结合起来使用，初学者最容易出错，以自增运算符为例，若程序中出现*p++、*（p++）、*（++p）、++（*p）等算式，看起来差不多，很多初学者搞不懂它们之间的区别，殊不知“失之毫厘，谬以千里”，因为不懂它们的区别，分析程序时往往得到错误的结果。

首先，大家要知道“*”和“++”都是单目运算符，它们同一个优先级，其结合方向是自右向左的，所以*p++和*（p++）等价，根据自增运算符的“名前先取”原则，要先取*p的值，再使p自增1，即指向下一个数组元素，*（++p）则是先使p指向下一个元素，再取*p的值，这几个算式都是对所指的地址加1。 ++（*p）表示先取*p，再在这个值的基础上加1，也就是对所指的元素的值加1。

例2： #include

void main（ ）

{ int a[5]={2，4，6，8，10}，*p，**k；

p=a；k=&p；

printf（“%d ”，*（p++））；

printf（“%d＼n”，**k）；}

实例分析：此实例中，自先定义了数组a，指针p和指向指针的指针k，通过p=a和k=&p语句，使指针p指向数组a的首地址，k指向指针p，接下来printf（“%d ”，*（p++））语句，是先输出*p的值为2，再使指针往后指，再输出**k的指也就是*p的值，此时，p指向4，输出4，程序的输出结果为“2 4”。

3 指向二维数组指针的定义及数组元素的引用

在使用指针指向二维数组时首先要了解多维数组元素的地址表示方式，假设有二维数组a[3][3]，那么在逻辑上可以把这个二维数组看作是一个3行3列的表格，也可以看成是一个有3个元素的一维数组，该数组的每个元素也是一个一维数组，序号为0的行的首地址可以用a[0]、&a[0]或a表示，序号为1的行的首地址可表示为a[1]、&a[1]或a+1，如图1所示。根据一维数组指针的定义，a[0]的值可以又表示成为*a，a[1]可以表示为*（a+1），a[i]即为*（a+i）。序号为0的行的首地址也就是元素a[0][0]的地址，即&a[0][0]，它后面几个元素的地址可以表示为a[0]+1，a[0]+2 ，若用指针法表示为*（a+0）、*（a+0）+1和*（a+0）+2，以此类推，第i行第j列元素的地址&a[i][j]可以表示成为a[i]+j，指针法表示为*（a+i）+j，也就是说&a[i][j]、a[i]+j、*（a+i）+j是等价的。这样，对于一个二维数组来说，元素a[i][j]可用指针法表示为*（a[i]+j）或*（*（a+i）+j）。

指针变量指向二维数组中的元素，可以有两种定义指针方法，一种是直接定义成指向数组元素的指针变量，如int *p，再让p指向数组中某个具体元素；还有一种是定义成指向二维数组某一行的指针变量，假设一行有M个数据，则可以定义成int （*p）[M]=a，这样就可以让指针指向第一行。

例3：#include

void main（ ）

{ int a[3][4]={1，3，5，7，9，11，13，15，17，19，21，23}；

int （*p）[4]=a，i，j，k=0；

for（i=0；i<3；i++）

for（j=0；j<2；j++）

k=k+*（*（p+i）+j）；

printf（“k=%d＼n”，k）；}

程序分析：此实例中，指针p指向二维数组a的首地址，然后执行循环，首先i=0，j=0，累加*（*（p+0）+0），即a[0][0]，接着i=0，j=1，累加*（*（p+0）+1），即a[0][1]，然后j=2时跳出内循环，以此类推，执行下一次外循环i=1时，累加a[1][0]和a[1][1]，执行外循环i=2时累加a[2][0]和a[2][1]……最后i=3时跳出整个循环，由此看出，语句在这里其实就是累加二维数组第一列和第二列的元素。最后结果为1+3+9+11+17+19=60，输出“k=60”。

总之，指针和数组结合起来使用非常灵活，同一地址有多种表示方法，而指针根据地址表示的不同可定义成指向数组元素的指针和指向某行数据的指针，初学者很难理解，大家一定要从C语言的数组和指针的概念出发，仔细琢磨，反复思考，多比较，多应用， 如果能很好地应用指针访问数组，对C语言后面的知识学习有很大帮助，如C语言的结构体、共用体、链表等，都是跟指针和数组相关的，正确灵活地运用指针，可以使程序更加简洁、紧凑、高效。

参考文献

[1] 谭浩强.C程序设计[M].4版.北京：清华大学出版社，2010.

[2] 未来教育.全国计算机等级考试模拟考场二级C[M].成都：电子科技大学出版社，2015.

[3] 教育部考试中心.全国计算机等级考试二级教程-C语言程序设计[M].北京：高等教育出版社，2002.