【C语言进阶】“数组指针”和“指针数组”都是啥跟啥？

相信学习过C语言的童鞋，一定被这2个东西折腾过吧？究竟它们都是何方神圣呢？带着这个问题，笔者想通过本文给你一个清晰的答案。通过阅读本文，你将了解到以下内容：
 

• 什么是数组指针？
• 什么是指针数组？
• 数组指针和指针数组有什么区别？
• 使用指针数组的注意事项

---

什么是数组指针？

---

​ 【数组指针】，从字面意思上理解，就是一个【指针】；“数组”只是起到了修饰“指针”的作用，所以连起来的意思就是【指向数组的指针】。这一点与上一篇文章介绍 【函数指针】有异曲同工的含义。

​ 从C语言的语法上理解，数组指针的表示形式为：

//定义一个一维数组
int a[3];

//定义一个指针，指向一维数组的首地址
int *q = a;

//定义一个3行4列的二维数组
int b[3][4]; 

//定义一个数组指针，它指向二维数组的首地址
int (*p)[4] = b;

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-eQIadh0d-1661923181862)(data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)]

​ 从数组指针的形式上看，因为()运算符拥有最高优先级，所以整个语句优先被解释成一个指针；接着，这个指针再指向另一个数组的首地址，[x]接上该数组的列数，即得到如上的数组指针的定义。

​ 经过这个例子，我们可以看到，数组指针一般用于表达多维数组，对比起多维数组的表示，采用数组指针的形式可以在一定程度上理解难度减小了。比如，有了如上的数组指针定义后，这里b是个二维数组的数组名，相当于一个二级指针常量；p是一个指针变量，它指向包含5个int元素的一维数组，此时p的增量以它所指向的**一维数组长度为单位；*(**p+i)是一维数组b[i][0]的地址;(p+2)+3表示b[2][3]地址（第一行为0行，第一列为0列），（*(p+2)+3）表示b[2][3]的值。

---

什么是指针数组？

---

​ 【指针数组】，从字面意思上理解，它就是一个数组，只不过“指针”是用于修饰“数组”的，所以合起来理解就是：【一个数组元素存放的是指针的数组】。

​ 从C语言的语法上理解，【指针数组】的定义形式如下所示：

//定义一个char *的指针数组
char *p[5];

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Qud5CpbF-1661923181865)(data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)]

​ 这里，它表示的含义是，一个由5个元素组成的一维数组，每个数组元素都是一个指针（地址）。访问数组的元素，我们都是采用 数组名[数组下标] 的形式访问的，那么【指针数组】也不例外，访问第一个元素，则是p[0]；同理，p[2]表示的是第3个指针。

---

数组指针和指针数组有什么区别？

---

​ 从字面上看，确实很容易混淆两者的概念；我们理解的时候，需要注意名词谁先谁后。一般来说，在前面的名词是用于修饰后面的名词，而后面的名词决定了整个词组的性质。

​ 【数组指针】：数组修饰指针，它的本质是一个指针；一般这个指针指向一个二维数组，形式为: int (*p)[M]。

​ 【指针数组】：指针修饰数组，它的本质是一个数组；这个数组里面的元素，存放的都是指针，形式为： int *p[M]。

​ 如上定义中，第一个M表示二维数组的列数，第二个M表示的指针数组（一维数组）的元素个数。

​ 数据访问方面：

• (*p)[0] 表示的是二维数组中的第一行的首地址；
• p[0] 表示的指针数组的第一个元素，即第一个指针地址。

---

使用指针数组的注意事项

---

​ 这两个概念不但容易混淆，而且在使用过程中也是十分容易出错，曾经笔者在【指针数组】上摘过跟头。现将出错的教训分享给大家：

• 求一个指针数组的中元素的个数，不是简单地使用sizeof

​ 比如有一个指针数组的定义：

char *p[5];

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-CRsvrkY7-1661923181868)(data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)]

​ 假设在编程平台上，一个指针所占用的地址空间是4个字节，即sizeof(char ) = 4；那么如果使用sizeof§去求这个指针数组所占用的地址空间时，求得的大小是45=20；而每个元素都是char *类型，所以求得指针元素的个数为: 20 / 4 = 5。

​ 于是，我们得出一个公式，求指针数组的元素个数：

//直接求得指针数组p的元素个数
cnt = sizeof(p) / sizeof(p[0]);

//很多时候，我们会定义一个宏来表示，形式如下：

#ifndef ARRAY_SIZE
#define ARRAY_SIZE(a)  (sizeof(a) / sizeof(a[0]))
#endif

//使用ARRAY_SIZE宏求指针数组p的元素个数
cnt = ARRAY_SIZE(p);

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-qwfXvoOo-1661923181869)(data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)]

• 定义字符串类型的指针数组时，每个元素（字符串）注意用分号隔开，否则可能出现意想不到的事情

​ 假设有以下2个指针数组的定义：

const char *p1[] = 
{
    "12345",
    "23456",
    "34567",
    "45678",
    "56789",
};

const char *p2[] = 
{
    "12345",
    "23456"
    "34567",
    "45678"
    "56789",
};

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Wt3RK9bs-1661923181874)(data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)]

​ 如果你不仔细看，你可能觉得p1和p2的定义是一致；仔细一看，原来p2中少了2个分号；而这2个分号一少，直接就导致p2的最终被编译器识别成的定义为：

//最终被识别的定义
const char *p2[] = 
{
    "12345",
    "2345634567",
    "4567856789",
};

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-aNeQ6PqX-1661923181875)(data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)]

​ 看到区别了吗？由于分号的缺失导致前后相邻的字符串被结合在一块，被连接成一个更长的字符串，而这种【拼接】是编译器自动识别完成的，它不会提示任何错误，因为在它看来根本就不是错误。对使用者而言，这样定义一改变，原本本应该为5个元素的字符串数组，就变成了3个字符串的数组，这简直就是灾难啊！！！

---

​ 以上就是笔者对【数组指针】和【指针数组】的实践，得出的切实理解，希望能够帮助大家更近一步地理解它们。以上提及观点，均为笔者本人的观点，如有纰漏之处，还望指正。感激不尽。
 

　审核编辑：汤梓红