objective-c - 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得出來的是指向數組的指針，所以&a+1其實是以數組的長度為單位來移動的。如果你只是想要得到陣列的第二個元素的話，那麼就用*(&a[0]+1)，因為&a[0]的資料型別是int*。畫個圖先：

假設有以下數組

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

雖然上面的程式可以編譯通過，但是，編譯器會出警告，因為x和a的型別不符,要想把警告去掉，有兩種方法

1、透過強制型別轉換

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

2、為它尋找合適的類型 &a的類型是int (*)[5]

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

這裡就牽涉到如何寫出適當的資料類型，這在賦值和參數傳遞中很重要！

所以，首先我得總結一下a,&a和&a[0]這三個資料的資料型別

1. a是數組名，是指向數組第一個元素的指標，毫無疑問，在這裡，數組第一個元素的資料型別是int所以a的資料型別是就是int*。

2. &a是對一個一維數組取位址，得出來的是指向數組的指標(在這裡是pointer to array of int)， 也就是int(*)[5]。

3. &a[0]就很簡單，首先a[0]得到的是一個整形數int，然後對它取位址，所以它的資料型別就是int*。

知道了資料類型，那麼對指標運算看起來就清晰多了！

先看看透過強制型別轉換的那部分程式碼，它會輸出什麼數字呢？

答案是5！ 透過剛才對資料類型的總結可以知道，&a的資料型別是int (*)[5]，所以&a+1其實是已經移動了5*sizeof(int)個位元組了 現在指標是指到了陣列最後一個元素的後一個元素(圖1)，也就是說，已經越界了！但因為x的資料型別其實是int * 所以對於x-1，其實是向左移動了1*sizeof(int)個位元組，也就是指向了最後一個元素，所以*(x-1)得出來的 值就是陣列的最後一個元素:5

好了，現在再看第二部分，它又會輸出什麼數字呢？先不說答案，剛才也說了，在這裡 x的資料型別是int (*)[5]，是一個指向含有5個int元素的一維數組的指針，對它進行加減運算的話就會以 sizeof(int)*5個位元組為單位移動，所以x-1其實是向左移動了sizeof(int)*5個位元組，在我的機器上是移動了 20個字節，也就是回到了數組的第一個元素，所以得到的答案就是：1

以上是一維數組的，下面我想說說二維數組的情況，有以下一段程式碼：

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]
*/

還是先看看a,a[0],&a,&a[0],&a[0][0]這幾者的資料型態：

注意上面加粗了的文字，數組名是指向數組第一個元素的指標!

1. a的資料型別是？ ？ int *？不是，這句加粗了的文字的核心就是第一個元素這五個字， a的第一個元素不就是a[0][0]嗎？嚴格來說，不是，a的第一個元素其實是a[0]，那麼a[0]的資料型別是什麼呢？ a[0] 是包含三個int元素的數組，所以a[0]的型別就和int t[3]中t的型別一樣，是int*，既然第一個元素 的資料型別是 int*，那把這個二維數組看成一維數組的話，其實它就是一個含有三個int*元素的 數組，也就是指標數組，所以a的資料型別就是int (*)[3]

2. 再來看看&a，在一維數組的時候說了，對一個數組名取地址得出來的是指向數組的指針，所以&a的資料型態 就是int (*)[3][3]

3. &a[0]這個看起來有點蛋疼，但是在上上段文字中也說了，a[0]是一個包含三個int元素的數組，和int t[3] 中的t的資料型別一樣，是int*，自然，&a[0]的資料型別就跟&t的資料型別一樣，也就是int (*)[3]

到這裡，二維數組中關於資料類型就寫得差不多了，既然知道了資料類型，那麼運算起來就可以準確知道指標會移動到哪裡！

看看下面這段程式碼：

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的資料型別是int (*)[3]，所以，x+1其實是移動了3*sizeof(int)個位元組，如圖所示：

• k的資料型別是int *，所以，k+1其實是移動了sizeof(int)個位元組。

• y的資料型別是int (*)[3][3],所以y+1其實是移動了3*3*sizeof(int)個字節，也就是到了數組最後一個 元素的後面的一個元素。如圖所示：

• q的資料型別是int (*)[3]，所以，q+1其實也是移動了3*sizeof(int)個位元組。

• z的資料型別是int *，所以z+1其實是移動了sizeof(int)個位元組。

所以對陣列指標進行加減運算，最重要的是知道它的步長，而步長又是由資料類型決定的！

Answer 2

一樓答主寫的很好，做點擴充

指標的值是一個陣列的位址
int ( * pa )[5];
pa++;pa往後移動20個位元組（5*4）

對比,陣列中的元素是指標（int*）
int *pa[5];
pa++;pa往後移動4個位元組

Answer 3

不好意思翻老帖。無意間看到這個，因為以前做嵌入式編程，數組、指針是經常使用的，包括對指針變量直接賦值一個內存地址（這個在做正常的應用程序一般不會用到），以前也沒有發現&arr和arr有什麼差別。今天特意查了一下，原來這個要視編譯器而定。有的編譯器把數組和指標是分別對待的，對數組名取地址的意義是針對整個數組內存，有的編譯器則把數組認為是指針的一個特定形式，這種情況指針跳一個就是一個數組元素的內存，而不存在整個數組內存這一說。