【C语言】—— 指针三 ： 参透数组传参的本质
一、数组名的理解二、使用指针访问数组2.1、指针访问数组2.2、[ ] 的深入理解2.3、数组与指针的区别 三、一维数组的传参本质四、数组指针变量4.1、数组指针变量是什么4.2、 数组指针的初始化 五、二维数组传参的本质
一、数组名的理解
如果我们想用指针来访问数组，我们可以怎么做呢？
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };int* p = &arr[0];
之前我们都是通过 & a r r arr arr[0] 的方式得到数组首元素的地址，因为数组地址在内存中是连续存放的，得到首元素的地址就能访问整个数组。
但其实，数组名本身就是一个地址，是数组首元素的地址，不信？我们可以通过代码来验证一下。
#include<stdio.h>int main(){int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };printf("&arr[0] = %p\n", &arr[0]);printf("&arr[0] + 1 = %p\n", &arr[0] + 1);printf("arr = %p\n", arr);printf("arr + 1 = %p\n", arr + 1);return 0;}
输出结果：
我们发现，他们的输出结果是一样的，进行指针运算，同样是跳过了四个字节，所以数组名就是数组首元素的地址。
这时，有小伙伴就要问了，那我之前用 s i z e o f sizeof sizeof 为什么能求出整个数组的长度呢
#include<stdio.h>int main(){int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };printf("%d\n", sizeof(arr));return 0;}
输出的结果是 40，如果是地址的话，输出的结果应该是 4/8，为什么呢？难道前面说错了？
其实数组名是地址这本身并没有错，但是有两个例外:
s i z e o f （数组名） sizeof（数组名） sizeof（数组名）： s i z e o f sizeof sizeof 中单独放数组名，这里的数组名就表示整个数组，计算的是整个数组的大小，单位是字节&数组名：这里的数组名表示整个数组，即取出整个数组的地址（整个数组的地址和数组首元素的地址在数值上相等的，但还是有区别的，下面详解）
除此之外，任何地方数组名就是数组首元素的地址
下面，我们可以通过代码来比较一下
#include<stdio.h>int main(){int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };printf("&arr[0] = %p\n", &arr[0]);printf("&arr[0]+1 = %p\n", &arr[0]);printf("arr = %p\n", arr);printf("arr+1 = %p\n", arr);printf("&arr = %p\n", &arr);printf("&arr+1 = %p\n", &arr);return 0;}
输出结果：
我们可以看到，&arr[0] 和 &arr[0]+1 相差 4 个字节，同样 a r r arr arr 和 a r r + 1 arr+1 arr+1 也是相差 4 个字节
& a r r arr arr 和 & a r r arr arr[0] 及 a r r arr arr 在数值上相等，但 & a r r arr arr 和 & a r r + 1 arr+1 arr+1 相差 40 个字节，这是因为 & a r r arr arr 取出的是整个数组的地址，+1 跳过的是整个数组，而该数组的大小为 40 个字节
看到这，相信大家对数组名有了更深层次的理解了吧。
二、使用指针访问数组
2.1、指针访问数组
学了前面的知识，我们就可以很方便地使用指针访问数组了：
#include<stdio.h>int main(){int arr[10] = { 0 };int i = 0;int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//输入int* p = arr;for (i = 0; i < sz; i++){scanf("%d", p + i);//scanf("%d", arr + i);}//for (i = 0; i < sz; i++);{printf("%d ", *(p + i));}return 0;}
上述代码弄明白后，我们不妨想，数组名是首元素的地址，可以赋值给 p p p，这里 p p p 和 a r r arr arr 是等价的，我们可以用 a r r arr arr [ i i i ] 来访问数组，那可不可以用 p p p [ i i i ] 访问数组呢？
#include<stdio.h>int main(){int arr[10] = { 0 };int i = 0;int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//输入int* p = arr;for (i = 0; i < sz; i++){scanf("%d", p + i);//scanf("%d", arr + i);}//for (i = 0; i < sz; i++);{printf("%d ", p[i]);}return 0;} 可以看到，是可行的，所以，本质上 p p p [ i i i ] 等价于 ∗ （ p + i ） *（p+i） ∗（p+i），同理， a r r arr arr [ i i i ] 等价于 ∗ （ a r r + 1 ） *（arr+1） ∗（arr+1）
2.2、[ ] 的深入理解
这里，我们对下标引用操作符进行更深层次的理解
∗ （ a r r + 1 ） *（arr+1） ∗（arr+1） 由加法交换律，应该与 ∗ （ i + a r r ） *（i+arr） ∗（i+arr） 等价，事实上也确实如此。这时，我们不妨做一个大胆的猜想：
实践出真知，我们直接上代码试试：
#include<stdio.h>int main(){int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int i = 0;//arr[i]打印for (i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");//*(arr + i)打印for (i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", *(arr + i));}printf("\n");//*(i + arr)打印for (i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", *(i + arr));}printf("\n");//i[arr]打印for (i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", i[arr]);}printf("\n");return 0;}运行结果：
可以看到，猜想是 正确 的，其实下标引用操作符 [ ] 并没有那么神秘，它仅仅只是一个操作符而已，就像 + 操作符一样，它的两个操作数可以互换位置，[] 也是如此，事实上， a r r arr arr [ i i i ] 在程序运行时，编译器都会以 ∗ （ a r r + i ） *（arr+i） ∗（arr+i） 的形式执行。当然，还是尽量别写成 i i i [ a r r arr arr ] 的形式，这样代码可读性不高。
2.3、数组与指针的区别
讲了这么多，大家可能对数组与指针的区别有点糊涂了吧，这里我们来理一下
数组就是数组，是一块连续的空间。数组的大小和数组元素类型和数组大小都有关系。指针（变量）就是指针（变量），大小 4/8 字节。联系：数组名是地址，是首元素地址，可使用指针访问数组
三、一维数组的传参本质
在【C语言】—— 指针二 ： 初识指针（下）一文中，我曾经提到，将变量名传递给函数，是传值调用，形参仅仅是实参的一份拷贝，无法通过函数改变实参的值。
而将数组名传给函数，却可以通过函数改变数组的值。这是为什么呢，想到之前学过的传址调用（详情请看【C语言】—— 指针二 ： 初识指针（下）），再结合刚刚所学到的知识：数组名是函数首元素的地址。
答案就不言而喻了：数组传参，传递的是数组名，本质上传递的是数组首元素的地址。
同时，形参中创建的数组不会再单独创建数组空间的，所以形参是可以省略数组大小的
这时，我们不妨想一个问题：之前我们都是在函数外面将数组的元素个数求好，再传递给函数，我们可以把数组传递给函数后，在函数内部求数组的元素个数吗？
#include<stdio.h>void test(int arr[]){int sz2 = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);printf("sz2 = %d\n", sz2);}int main(){int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };int sz1 = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);printf("sz1 = %d\n", sz1);test(arr);return 0;}
输出结果：
可见，函数内部并没有正确求出数组的元素个数
为什么呢？因为数组传参时，传递的是数组首元素的指针，虽然函数中 s i z e o f （ a r r ） sizeof（arr） sizeof（arr）的 a r r arr arr 是单独放在 s i z e o f sizeof sizeof 中的，但前面函数传参时， a r r arr arr 为指针，函数将 a r r arr arr 当做指针变量来接收，所以这里的 a r r arr arr 也被认为是指针，大小为 4/8，所以最终结果为 1/2。
所以在函数内部是无法求出数组元素个数的
#include<stdio.h>void test(int arr[])//参数写成数组形式，本质上还是指针{printf("%d\n", sizeof(arr));}void test(int* arr)//参数写成指针形式{printf("%d\n", sizeof(arr));//计算一个指针变量的大小}int main(){int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };test(arr);return 0;}总结：一维数组传参，形参的部分可以写成数组的形式，也可以写成指针的形式，当然，数组的形式本质上还是指针。
四、数组指针变量
4.1、数组指针变量是什么
数组指针变量是什么，之前我们学过指针数组（详情请看【C语言】—— 指针二 ： 初识指针（下）），指针数组是一种数组，存放的是指针变量。
那么数组指针呢？是数组还是变量？
前面，我们学习过：整形指针变量 i n t int int ∗ * ∗，存放的是整形变量的地址，能够指向整形数据的指针字符指针变量 c h a r char char ∗ * ∗，存放字符形变量的地址，能够指向字符型数据的指针。
所以，数组指针变量应该是： 存放的是数组的地址，能够指向数组的指针变量
下面代码哪个是数组指针变量:
int* p1[10];int (*p2)[10]; 分析之前，我们先要知道： [ ] 的优先级比 ∗ * ∗ 高
第一个， p p p 先与 [ ] 结合，表示是一个数组，剩下的 i n t int int ∗ * ∗ 表示数组存放的元素是 i n t int int ∗ * ∗，为指针数组。
第二个，由于有（）， p p p 先与 ∗ * ∗ 结合，表示是一个指针变量，然后指针指向的是大小为 10 个整型的数组。 p p p 是一个指针，指向一个数组，为数组指针变量。
4.2、 数组指针的初始化
数组指针变量是用来存放数组的地址的，那怎么获得数组的地址呢，这时就需要用到前面学的 &数组名 了
int arr[10] = { 10 };&arr;//得到的是数组的地址
如果要存放数组的地址，就得存放在数组指针变量中
int(*p)[10] = &arr;
注：下标引用操作符 [ ] 中 10 不能省略，同时，要匹配得上。
数组指针类型解析：
五、二维数组传参的本质
有了前面对数组指针的了解，我们就可以了解二维数组传参的本质了。
过去，我们想传递二维数组时，可以这样写
#include<stdio.h>void test(int a[3][5], int r, int c){int i = 0;int j = 0;for (i = 0; i < r; i++){for (j = 0; j < c; j++){printf("%d ", a[i][j]);}printf("\n");}}int main(){int arr[3][5] = { {1,2,3,4,5},{2,3,4,5,6},{3,4,5,6,7} };test(arr, 3, 5);return 0;} 这里，实参是二维数组，形参也是二维数组的形式，那还有什么其他方法吗。
我们可以类比一下一维数组。对一维数组来说，除了可以传递一维数组的形式，还可以传递数组名，即首元素地址，那二维数组可不可以也传递数组名呢？
答案是 肯定 的，二维数组的数组名也是首元素的地址，但这之前，我们需再次理解二维数组：
二维数组可以看做每个元素是一维数组的数组，即二维数组每个元素是一维数组，那么二维数组的首元素就是第一行，即第一个一维数组。
所以，根据数组名就是数组首元素的地址这个规则，二维数组数组名是第一个一维数组的地址，其类型为 i n t [ 5 ] int[5] int[5] 。这样，在函数接收参数时，接收的是数组地址，所以形参应该为数组指针变量，类型为 i n t （ ∗ ） [ 5 ] int（*）[5] int（∗）[5].
二维数组传参本质上也是传递地址，传递的是第一行这个一维数组的地址
#include<stdio.h>void test(int(*p)[5], int r, int c){int i = 0;int j = 0;for (i = 0; i < r; i++){for (j = 0; j < c; j++){printf("%d ", *(*(p + i) + j));}printf("\n");}}int main(){int arr[3][5] = { {1,2,3,4,5},{2,3,4,5,6},{3,4,5,6,7} };test(arr, 3, 5);return 0;} 总结：二维数组传参，形参部分可写成数组形式，也可以写成指针形式。
