关于C语言指针的问题

Question

C语言指针问题 下面代码为什么第二个数字是5呢?

int a[5] = {1,2,3,4,5};
int *p = (int *)(&a+1);
NSLog(@"%d,%d", *(a+1), *(p-1));

Answer 1

&a得出来的是指向数组的指针，所以&a+1其实是以数组的长度为单位来移动的。如果你只是想要得到数组的第二个元素的话，那么就用*(&a[0]+1)，因为&a[0]的数据类型是int*。画个图先：

假设有以下数组

int a[5] = {1,2,3,4,5};
int *x = &a+1;

虽然上面的程序可以编译通过，但是，编译器会出警告，因为x和a的类型不匹配,要想把警告去掉，有两种方法

1、通过强制类型转换

int *x = (int *)(&a+1); 
print("%d\n",*(x-1));

2、为它寻找合适的类型 &a的类型是int (*)[5]

int (*x)[5] = &a+1;
printf("%d\n",**(x-1));

这里就牵涉到了如何写出适当的数据类型，这在赋值和参数传递中很重要！

所以，首先我得总结一下a,&a和&a[0]这三个数据的数据类型

1. a是数组名，是指向数组第一个元素的指针，毫无疑问，在这里，数组第一个元素的数据类型是int所以a的数据类型是就是int*。

2. &a是对一个一维数组取地址，得出来的是指向数组的指针(在这里是pointer to array of int)， 也就是int(*)[5]。

3. &a[0]就很简单，首先a[0]得到的是一个整形数int，然后对它取地址，所以它的数据类型就是int*。

知道了数据类型，那么对指针运算看起来就清晰多了！

先看看通过强制类型转换的那部分代码，它会输出什么数字呢？

答案是5！ 通过刚才对数据类型的总结可以知道，&a的数据类型是int (*)[5]，所以&a+1其实是已经移动了5*sizeof(int)个字节了 现在指针是指到了数组最后一个元素的后一个元素(图1)，也就是说，已经越界了！但是因为x的数据类型其实是int * 所以对于x-1，其实是向左移动了1*sizeof(int)个字节，也就是指向了最后一个元素，所以*(x-1)得出来的 值就是数组的最后一个元素:5

好了，现在再看第二部分，它又会输出什么数字呢？先不说答案，刚才也说了，在这里 x的数据类型是int (*)[5]，是一个指向含有5个int元素的一维数组的指针，对它进行加减运算的话就会以 sizeof(int)*5个字节为单位进行移动，所以x-1其实是向左移动了sizeof(int)*5个字节，在我的机器上是移动了 20个字节，也就是回到了数组的第一个元素，所以得出来的答案就是：1

以上是一维数组的，下面我想说说二维数组的情况，有以下一段代码：

int a[3][3] = {{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
/*
?? = a; // int (*b)[3] = a;
?? = a[0]; // int *c = a[0];
?? = a[0][0] // int d = a[0][0];
?? = &a; // int (*e)[3][3] = &a;
?? &a[0]; // int (*f)[3] = &a[0]
?? &a[0][0]; // int *g = &a[0][0]
*/

还是先看看a,a[0],&a,&a[0],&a[0][0]这几者的数据类型：

注意上面加粗了的文字，数组名是指向数组第一个元素的指针!

1. a的数据类型是？？int *？不是，这句加粗了的文字的核心就是第一个元素这五个字， a的第一个元素不就是a[0][0]吗？严格来说，不是，a的第一个元素其实是a[0]，那么a[0]的数据类型是什么呢？a[0] 是一个包含三个int元素的数组，所以a[0]的类型就和int t[3]中t的类型一样，是int*，既然第一个元素 的数据类型是 int*，那把这个二维数组看成一维数组的话，实际上它就是一个含有三个int*元素的 数组，也就是指针数组，所以a的数据类型就是int (*)[3]

2. 再来看看&a，在一维数组的时候说了，对一个数组名取地址得出来的是指向数组的指针，所以&a的数据类型 就是int (*)[3][3]

3. &a[0]这个看上去有点蛋疼，但是在上上段文字中也说了，a[0]是一个包含三个int元素的数组，和int t[3] 中的t的数据类型一样，是int*，自然，&a[0]的数据类型就和&t的数据类型一样，也就是int (*)[3]

到这里，二维数组中关于数据类型就写得差不多了，既然知道了数据类型，那么运算起来就可以准确知道指针会移动到哪里！

看看下面这段代码：

int a[3][3] = {{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
int (*x)[3] = a;
int *k = a[0];
int (*y)[3][3] = &a;
int (*q)[3] = &a[0];
int *z = &a[0][0];

printf("%d\n",(*(x+1))[0]);
printf("%d\n",*(k+1));
printf("%d\n",(*(*(y+1)))[0]);
printf("%d\n",(*(q+1))[0]);
printf("%d\n",*(z+1));

int *p = (int *)(y+1);
printf("%d\n",*(p-1));

• x的数据类型是int (*)[3]，所以，x+1实际上是移动了3*sizeof(int)个字节，如图所示：

• k的数据类型是int *，所以，k+1实际上是移动了sizeof(int)个字节。

• y的数据类型是int (*)[3][3],所以y+1实际上是移动了3*3*sizeof(int)个字节，也就是到了数组最后一个 元素的后面的一个元素。如图所示：

• q的数据类型是int (*)[3]，所以，q+1实际上也是移动了3*sizeof(int)个字节。

• z的数据类型是int *，所以z+1实际上是移动了sizeof(int)个字节。

所以对数组指针进行加减运算，最重要的是知道它的步长，而步长又是由数据类型决定的！

Answer 2

一楼答主写的很好，做点扩展

指针的值是一个数组的地址
int ( * pa )[5];
pa++;pa往后移动20个字节（5*4）

对比,数组中的元素是指针（int*）
int *pa[5];
pa++;pa往后移动4个字节

Answer 3

不好意思翻老帖。无意间看到这个，因为以前做嵌入式编程，数组、指针是经常使用的，包括对指针变量直接赋值一个内存地址（这个在做正常的应用程序一般不会用到），以前也没有发现&arr和arr有什么区别。今天特意查了一下，原来这个要视编译器而定。有的编译器把数组和指针是分别对待的，对数组名取地址的意义是针对整个数组内存，有的编译器则把数组认为是指针的一个特定形式，这种情况指针跳一个就是一个数组元素的内存，而不存在整个数组内存这一说。