Array

1、一維數(shù)組

1.1、初始化

// 1
int a[5] = {1,2,3,4,5};
// 2
int a[]={1,2,3,4,5};

1.2、元素訪問

兩種方式

1. 數(shù)組下標
2. 指針計算 （+ 與 * 同等優(yōu)先級，從右向左結合）

#include <stdio.h>

#define arr_length(a) (sizeof(a)/sizeof(a[0]))

int main()
{
	int a[4] = {1,2,3,4};
	int *p1 = a;
	int (*p2)[4] = &a;
	
	for(int i = 0;i < arr_length(a);i++)
	{
		// 1. 數(shù)組下標的方式
		printf("%d ", a[i]);
		// 2. 指針計算的方式
		printf("%d ", *a+i);
		printf("%d ", *p1+i);
		printf("%d ", *(*p2+i));
		
		printf("\n");
	}
}

2、二維數(shù)組

2.1、初始化

// 1
int a[3][2] = {1,2,3,4,5,6};
// 2
int a[3][2] = {{1,2},{3,4},{5,6}};
// 3
int a[][2] = {1,2,3,4,5,6};
// 4
int a[][2] = {{1,2},{3,4},{5,6}};

2.2、元素訪問

同樣也是兩種方式

1. 數(shù)組下標
2. 指針計算

直接看程序

#include <stdio.h>

int main()  
{  
  int a[3][2] = {1,2,3,4,5,6};  
  int *p1 = &a[0][0];  
  int (*p3)[3][2] = &a;  
  
  for(int i = 0;i < 3;i++)  
    for(int j = 0;j < 2;j++)  
    {  
      // 1. 數(shù)組下標的方式  
      printf("%d ", a[i][j]);  
      // 2. 指針計算的方式  
      // 一維指針
      printf("%d ", *(p1+i*2+j));  
      // 二維指針
      printf("%d ", *(*(a+i)+j));  
      printf("%d ", *(*(*p3+i)+j));  
  
      printf("\n");  
    }  
}

3、問題

3.1、數(shù)組名 num / &num 的區(qū)別？

1. num 和 &num 一樣，均表示數(shù)組的起始地址
2. 對于一維數(shù)組，num+1 表示偏移到數(shù)組內(nèi)下個元素，&num + 1 則表示偏移整個數(shù)組
3. 對于二維數(shù)組，num+1 表示偏移一個一維數(shù)組，&num + 1 則表示偏移整個數(shù)組

#include <stdio.h>  
  
int main(void)  
{  
    //一維數(shù)組  
    int array_1[3]={1,2,3};  
    // array = &array, 均表示數(shù)組起始地址  
    printf("array_1=%p,&array_1=%p\n",array_1,&array_1);  
    printf("array_1+1=%p,&array_1+1=%p\n",array_1+1,&array_1+1);  
  
    //二維數(shù)組  
    int array_2[3][3]={{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};  
    printf("array_2=%p,&array_2=%p\n",array_2,&array_2);  
    printf("array_2+1=%p,&array_2+1=%p\n",array_2+1,&array_2+1);  
    return 0;  
}

output:
	array_1=00000022d47ffba4,&array_1=00000022d47ffba4
	array_1+1=00000022d47ffba8,&array_1+1=00000022d47ffbb0
	array_2=00000022d47ffb80,&array_2=00000022d47ffb80
	array_2+1=00000022d47ffb8c,&array_2+1=00000022d47ffba4

從輸出可以得出

1. array_1 = &array_1，array_2 = &array_2
2. array_1+1 偏移了 4 字節(jié)，也即一維數(shù)組 array_1 內(nèi)一個元素
3. &array_1+1 偏移了 12 字節(jié)，也即一維數(shù)組 array_1 所占字節(jié)數(shù)
4. array_2+1 偏移了 12 字節(jié)，也即二維數(shù)組 array_2 第一行一位數(shù)組
5. &array_2+1 偏移了 36 字節(jié)，也即二維數(shù)組 array_2 所占字節(jié)數(shù)

Pointer

1、基本概念

1.1、指針類型、指針指向類型、指針值、指針地址

1. 指針 ptr 類型為 int*
2. 指針 ptr 指向類型為 int
3. 指針 ptr 的值為 &a（變量 a 的地址），就是地址
4. 指針 ptr 地址為 &ptr

#include <stdio.h>

int main(void)  
{
	int a = 99;
	int* ptr =& a;
	
	printf("&a=%p,&ptr=%p,ptr=0x%x,a=%d,*ptr=%d\n", &a, &ptr, a, ptr, *ptr);
}

pc output: 
	&a=0x605ff6e8,&ptr=0x605ff6e0,ptr=0x605ff6e8,a=99,*ptr=99
stm32f407 output: 
	&a=0x20000564,&ptr=0x20000560,ptr=0x20000564,a=99,*ptr=99

1.2、求指針占據(jù)內(nèi)存大小

1. 在 32 位系統(tǒng)中，一個指針變量在內(nèi)存中占據(jù) 4 個字節(jié)的空間
2. 在 64 位系統(tǒng)中，一個指針變量在內(nèi)存中占據(jù) 8 個字節(jié)的空間

#include <stdio.h>

int main(void)  
{  
    char *a;  
    printf("%llu",sizeof(a));  
}

output:
	8

2、相關操作

2.1、const 屬性 （指針常量、常量指針）

const 屬性表示只讀，不可修改

2.1.1、指針常量 int* const ptr;

const 修飾指針 ptr，表示指針變量內(nèi)容為只讀，不可修改（指針常量），因此只能指向第一次賦值的變量

#include <stdio.h>

int main(void)  
{
	int a = 99;  
	int b = 11;  
	int* const ptr = &a;
	// ?，指針指向的地址不可修改
	ptr = &b;
	// ?
	*ptr = 22;
}

2.1.2、常量指針 const int *ptr;

const 修飾指針 ptr 指向的那個變量，表示指針指向的變量內(nèi)容為只讀，不可修改（常量指針），因此可以更改指針 ptr 指向的地址，但是不能修改指針指向地址變量的內(nèi)容

#include <stdio.h>

int main(void)  
{
	int a = 99;  
	int b = 11;  
	const int *ptr = &a;
	//int const *ptr = &a;
	// ?
	ptr = &b;
	// ?，指針指向的變量值不可修改
	*ptr = 22;
}

指針常量常常被用在函數(shù)參數(shù)上，這個函數(shù)只需要讀取原始數(shù)據(jù)，不需要（也不可以）改變原始數(shù)據(jù)

void getData(const int* ptr)
{
	//do somethings
}

2.1.3、簡單記憶

1. 指針本身是一個常量 -> 指針常量 -> 地址不可以修改（error: ptr=&b;）
2. 指向常量的一個指針 -> 常量指針 -> 值不可以修改（error: *ptr=2;）

2.2、void * 類型指針

1. 任意類型的指針均可直接賦值給空指針 ptr
2. 空指針 ptr 賦值給其他類型的指針時需要強制類型轉換

void *ptr;

2.3、空指針、野指針

2.3.1、空指針

不指向任何東西的指針 -> 空指針

int *ptr = NULL;

NULL 在 C 中實質為 void* 類型，在 C++ 中實質為 0

#ifdef __cplusplus
     #define NULL 0
#else    
     #define NULL ((void *)0)
#endif

2.3.2、野指針

地址已經(jīng)失效的指針 -> 野指針

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

int main(void)  
{
	// 申請一字節(jié)內(nèi)存寫入20
	int *p = (int *)malloc(4); 
	*p = 20;
	printf("*p=%d\n",*p);
	// 釋放掉申請的內(nèi)存
	free(p);
	// 查看野指針