指针的奇技淫巧四_指针和数组

概述

数组是能用索引访问的同质元素的联系集合，这里的连续是指数组元素在内存中是相邻的，中间不存在空隙，而同质是指的相同的数据类型，数组声明用的[],并且可以是多维数组。

#一维数组
一维数组为线性结构，用一个索引访问成员，

//声明一个5个元素的数组，
int test[5];

注意：

• 数组索引0开始 n-1结束
• c语言没有强制规定边界，超出声明范围内的使用会有不可预期的行为
• 提前声明数组类型是为低层索引偏移做准备
• 数组size除去单个元素size可以得到元素的个数

#二维数组

二维数组在内存中是以列顺序实现的，先放入第一行接着第二行。。。。直到最后，二维数值也可以理解成数组的数组

//声明一个二维数值
int test[2][3] {{1,2,3},{4,5,6}};

#多维数组

多维数组具有两个及以上的维度。下面我们定义一个3行2列4阶的三维数组，阶通常用来标识第三维元素

int arr3d[3][2][4] = {
	{{1,2,3,4},{5,6,7,8}},
	{{9,10,11,12},{13,14,15,16}},
	{{17,18,19,20},{21,22,23,24}}
}

#指针表示和数组

c语言里面指针处理数组是一个高效且节约开销的方法，我们可以用指针指向已有数组，也可以从堆上分配内存然后把这块内存当做一个数组使用。数组表示的方法和指针表示的方法并不完全相同，但是大多数情况下可以互换。

int vector[5] = {1,2,3,4,5};
int *p = vector;

我们可以只用数组名称，也可以对数组的第一个元素用取地址符操作一下代码等价

printf("%p\n",vector);
printf("%p\n",&vector[0]);

p[i];
*(p+i);

要点：

• 单独使用数组名返回数组起始内存地址
• p是指向数组第一个元素而不是指向数组本身的指针
• 给p赋值是把数组的第一个元素给p,后续通过偏移修改其他元素
• p[i]表示法其实就是偏移几位然后做解引操作
• &vector获取数组地址

数组和指针的细微差别

命令	区别
vector[i]	vector开始，偏移i个位置取出值
*（vector + i）	vector开始，在地址上增加取出值

命令	区别
sizeof(vector)	返回20，数组分配的字节数
sizeof(p)	返回4，指针长度

命令	区别
p	左值可修改
vector	非左值不能修改

要点：

• *（vector + i） 解引运算符比加优先级更高，所以需要强制加再解引

#用malloc创建一维数组

要点就是我们自己从堆上分配内存，把地址给一个指针然后对它进行地址偏移实现一个数组功能。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    int *array = (int*) malloc(sizeof(int)*5);//声明一个5列的数组指针

    for (int i = 0; i < 5; ++i) {//给数组赋值
        array[i] = i;
        //*(array+i) = i; 这2种表示方法最后的结果相同
    }

    for (int j = 0; j < 5; ++j) {
        printf("array[%d]:%d\n",j,array[j]);
    }

    return 0;
}

要点：

• 用完记住free掉

#用realloc调整数组长度

下面这个代码片段演示了一个动态数组分配的过程，书上所演示的实例。但是有些地方个人感觉有点问题。等有时间我会写一段自己能理解的内存动态分配的代码放这

char * getLine(void){
    const size_t sizeIncrement = 10; //size_t表示无符号int  unsigned int
    char* buffer = malloc(sizeIncrement);//指向读入字符的指针
    char* currentPosition = buffer;//指向缓存区中下一个空白位置的指针
    size_t maximumLength = sizeIncrement;//可以安全的存入缓冲区的最大字符数
    size_t length = 0;//读入字符数
    int character;//上次读入的字符数

    if(currentPosition == NULL){//检查指针分配情况
        return NULL;
    }

    while (1){
        character = fgetc(stdin);

        if(character == '\n'){ //换行跳出循环
            break;
        }

        if(++length >= maximumLength) {
            char *newBuffer = realloc(buffer,maximumLength+=sizeIncrement);//过载动态添加内存

            if(newBuffer == NULL) {//检查指针分配情况
                free(buffer);
                return NULL;
            }

            currentPosition = newBuffer + (currentPosition - buffer);//？
            buffer = newBuffer;//？
        }
        *currentPosition = character;//?
    }

    *currentPosition = '\0';

    return buffer;

}

下面这个例子是用c语言实现一个trim函数，动态减少堆分配空间。这个例子就比较理性而且可以正常跑通。trim函数中声明了2个while循环，第一个while是偏移指针找到不是空格的起始位置，第二个while是从空格后的起始位置做偏移，赋值给str的起始位置。相当于整个字符串往前挪动。最后动态的realloc掉不需要的内存空间

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

/**
 * 去除开头的空格
 * @param str
 * @return
 */
char *trim(char* str){

    char* oldStr = str;
    char* newStr = str;

    while (*oldStr == ' '){//不等于空隔开始作为起始位置
        oldStr++;
    }
    while (*oldStr){//偏移一个字符串
        *(newStr++) = *(oldStr++);
    }
    *newStr = 0;//结尾符

    return (char*)realloc(str,strlen(newStr)+1);
}

int main(){
    char* str = (char*)malloc(strlen("                 abc")+1);
    strcpy(str,"                 abc");
    printf("%s\n",trim(str));
    return 0;
}

#传递一维数组
待补全
#用数组表示方法
待补全
#用指针表示法
待补全
#使用指针的一维数组
待补全
#指针和多维数组
待补全
#传递多维数组
待补全
#动态分配二维数组
待补全
#分配连续内存
待补全
#不规则数组和指针
待补全

#注意

• 数组和指针是完全可以互换是错误观点