c语言基础学习之指针，数组和内存杂讲

大端与小端 sizeof对数组名和普通指针的区别 下标运算符 数组指针和指针数组

c语言允许直接访问物理地址，可以直接对硬件进行操作

因此c既具有高级语言的功能，又具有低级语言的许多功能，能够像汇编语言一样对位、字节和地址进行操作。

我们每个知识点会用具体的例子实现，方便理解。·

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1.大端与小端

执行下面的代码，看看输出结果是什么（注意：源文件后缀为.c）

#include 
int main(){
    short num = 0x1122;     //short 占两个字节 
    char *c;                //char 占一个字节 
    c = #
    if(*c == 0x22)
        printf("this is little end\n");
    else
        printf("this is big end\n");
    return 0;
}

这表示我们的计算机处于小端模式，那么什么是大端模式和小端模式呢？

大端：数据的低位保存在高地址中，而高位保存在低地址中。 小端： 数据的低位保存在低地址中，高位保存在高地址中。

从上述的例子中，我们先定义一个short型的变量，我们知道short类型占两个字节，把0x1122赋给这个变量，再定义一个指向字符型的指针变量，把short变量的地址赋给它，最终输出显示 这个字符型指针指向的就是short型变量的低位。我们可以用下图来表示这个过程。

0x1122 11是高位，22是低位，我们让short的地址赋给c，其实就是让c指向short的位置，但因为char类型只有一个字节，所以只会输出short类型中的一个字节，如图所示：

*c输出结果为22，代表目前低位存在低地址中。所以现在机器是小端模式。

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2.sizeof的注意项

#include 
int main(){
    int a[3] = {1,2,3}; 
    int *p = a;
    printf("%d\n", sizeof(a));
    printf("%d\n", sizeof(p));
    return 0;
}

输出结果是这样

因为a是数组名，sizeof在这里会自动判断，于是输出这个数组的大小。但虽然指针变量p也指向数组首地址，但sizeof判断接收到的是指针变量而不是数组名时，会输出 当前指针类型的大小。这个数组有三个整形变量，每个变量占四个字节，所以就是大小就是12字节，在64位下，指针变量的大小是8字节（32位下是4字节）。

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3.下标运算符

在学完数组之后，我们都知道[]是放数组下标的地方，但怎么用其他方式表示呢？实际上，a[n] 就等同于 * (a+n)。同样我们可以这样写，n[a],这样写好像是错误但，但实际上它表示 *(n+(a)),其实和上面表示的意思是相同的。

下面是个例子

#include 

int main(int argc, char *argv[]){
    int nums[3][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
    printf("%d\n", nums[1][-2]);
    printf("%d\n", (-1)[nums][5]);
    printf("%d\n",  -1[nums][5]);
    return 0;
}

nums[1][-2] 表示 ： ((nums+1)+(-2)) 其实就是 nums[0][1] 结果是 2。 (-1)[nums][5] 表示：(*(nums+(-1))+5) 先向前移动一个一维元素大小(数组)，再向后移动五个二维元素的大小(整形变量),其实就是nums[0][3],结果是3。 -1[nums][5] 表示：-((1+(nums))+5)，其实就是-a[2][2],结果是-9。

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4.数组指针和指针数组

我们先来看两行代码：int * a[5]和 int (* a)[5]，它们的意义相同吗？答案是否定的。int *a[5] 表示a是一个数组，里面每个数组元素都是指向整形的指针变量。int ( *a)[5]，()的优先级高于[]，所以首先a是一个指针类型，其次这个指针指向一个数组。

下面是个例子：

#include 
int main(){
    int array[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    printf("%p %p\n", array, &array[0]);
    printf("%p %p\n", &array + 1, &array[0] + 1);
    int (*parray)[5] = &array;          //数组指针 
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d ", *parray[i]);
    }
    printf("\n");
    int array2[2][5] = {
        {1, 2, 3, 4, 5},
        {6, 7, 8, 9, 10}
    };
    parray = array2;
    printf("%d %d\n", *(*(array2 + 1) + 1), parray[1][1]);
    int (*parray2)[2][5] = &array2;
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        for (int j = 0; j < 5; j++) {
            printf("%d ", (*parray2)[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

注：%p代表该变量的地址。

首先输出 array的地址 和array[0]的地址，这表明，数组名就表示数组的首地址。

接下来定义一个数组指针指向array，此时给这个指针每进行一次下标运算符，在内存中移动的是整个数组的大小，所以除了本身，其他运算后的数值都是不可预测的。

后面的也是相同的道理，只不过是二维数组的东西，理解以上之后会很容易理解这些。