計算機等考試C語言之指針、數(shù)組和函數(shù)

     基本解釋
　　1、指針的本質(zhì)是一個與地址相關的復合類型，它的值是數(shù)據(jù)存放的位置（地址）；數(shù)組的本質(zhì)則是一系列的變量。
　　2、數(shù)組名對應著（而不是指向）一塊內(nèi)存，其地址與容量在生命期內(nèi)保持不變，只有數(shù)組的內(nèi)容可以改變。指針可以隨時指向任意類型的內(nèi)存塊，它的特征是“可變”，所以我們常用指針來操作動態(tài)內(nèi)存。
　　3、當數(shù)組作為函數(shù)的參數(shù)進行傳遞時，該數(shù)組自動退化為同類型的指針。

　　問題：指針與數(shù)組
　　聽說char a[]與char *a是一致的，是不是這樣呢？
　　答案與分析：
　　指針和數(shù)組存在著一些本質(zhì)的區(qū)別。當然，在某種情況下，比如數(shù)組作為函數(shù)的參數(shù)進行傳遞時，由于該數(shù)組自動退化為同類型的指針，所以在函數(shù)內(nèi)部，作為函數(shù)參數(shù)傳遞進來的指針與數(shù)組確實具有一定的一致性，但這只是一種比較特殊的情況而已，在本質(zhì)上，兩者是有區(qū)別的。請看以下的例子：
char a[] = "Hi, pig!";
char *p = "Hi, pig!";
上述兩個變量的內(nèi)存布局分別如下：
　　數(shù)組a需要在內(nèi)存中占用8個字節(jié)的空間，這段內(nèi)存區(qū)通過名字a來標志。指針p則需要4個字節(jié)的空間來存放地址，這4個字節(jié)用名字p來標志。其中存放的地址幾乎可以指向任何地方，也可以哪里都不指，即空指針。目前這個p指向某地連續(xù)的8個字節(jié)，即字符串“Hi, pig!”。
　　另外，例如：對于a[2]和p[2]，二者都返回字符‘i’，但是編譯器產(chǎn)生的執(zhí)行代碼卻不一樣。對于a[2]，執(zhí)行代碼是從a的位置開始，向后移 動2兩個字節(jié)，然后取出其中的字符。對于p[2]，執(zhí)行代碼是從p的位置取出一個地址，在其上加2，然后取出對應內(nèi)存中的字符。

　　問題：數(shù)組指針
　　為什么在有些時候我們需要定義指向數(shù)組而不是指向數(shù)組元素的指針？如何定義？
　　答案與分析：
　　使用指針，目的是用來保存某個元素的地址，從而來利用指針獨有的優(yōu)點，那么在元素需要是數(shù)組的情況下，就理所當然要用到指向數(shù)組的指針，比如在高維需要動態(tài)生成情況下的多維數(shù)組。
　　定義例子如下： int (*pElement)[2]。
　　下面是一個例子：
int array[2][3] = {{1，2，3}，{4，5，6}};
int (*pa)[3]; //定義一個指向數(shù)組的指針
pa = &array[0]; // '&'符號能夠體現(xiàn)pa的含義，表示是指向數(shù)組的指針
printf ("%d", (*pa)[0]); //將打印array[0][0]，即1
pa++； // 猜一猜，它指向誰？array[1]？對了！
printf ("%d", (*pa)[0]); // 將打印array[1][0]，即4
上述這個例子充分說明了數(shù)組指針—一種指向整個數(shù)組的指針的定義和使用。
　　需要說明的是，按照我們在第四篇討論過的，指針的步進是參照其所指對象的大小的，因此，pa++將整個向后移 動一個數(shù)組的尺寸，而不是僅僅向后移 動一個數(shù)組元素的尺寸。

　　問題：指針數(shù)組
　　有如下定義：
struct UT_TEST_STRUCT *pTo[2][MAX_NUM];
　　請分析這個定義的意義，并嘗試說明這樣的定義可能有哪些好處？
　　答案與分析：
　　前面我們談了數(shù)組指針，現(xiàn)在又提到了指針數(shù)組，兩者形式很相似，那么，如何區(qū)分兩者的定義呢？分析如下：
　　數(shù)組指針是：指向數(shù)組的指針，比如 int (*pA)[5]。
　　指針數(shù)組是：指針構(gòu)成的數(shù)組，比如int *pA[5]。
　　至于上述指針數(shù)組的好處，大致有如下兩個很普遍的原因：
　　a)、各個指針內(nèi)容可以按需要動態(tài)生成，避免了空間浪費。
　　b)、各個指針呈數(shù)組形式排列，索引起來非常方便。
　　在實際編程中，選擇使用指針數(shù)組大多都是想要獲得如上兩個好處。
問題：指向指針的指針
　　在做一個文本處理程序的時候，有這樣一個問題：什么樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合于按行存儲文本？
　　答案與分析：
　　首先，我們來分析文本的特點，文本的主要特征是具有很強的動態(tài)性，一行文本的字符個數(shù)或多或少不確定，整個文本所擁有的文本行數(shù)也是不確定的。這樣的特征決定了用固定的二維數(shù)組存放文本行必然限制多多，缺乏靈活性。這種場合，使用指向指針的指針有很大的優(yōu)越性。
　　現(xiàn)實中我們嘗試用動態(tài)二維數(shù)組（本質(zhì)就是指向指針的指針）來解決此問題：
　　圖示是一個指針數(shù)組。所謂動態(tài)性指橫向（對應每行文本的字符個數(shù)）和縱向（對應整個文本的行數(shù)）兩個方向都可以變化。
　　就橫向而言，因為指針的靈活性，它可以指向隨意大小的字符數(shù)組，實現(xiàn)了橫向動態(tài)性。
　　就豎向而言，可以動態(tài)生成及擴展需要的指針數(shù)組的大小。