定義

指針：C語言中某種數據類型的數據存儲的內存地址，例如：指向各種整型的指針或者指向某個結構體的指針。

數組：若干個相同C語言數據類型的元素在連續內存中儲存的一種形態。

數組在編譯時就已經被確定下來，而指針直到運行時才能被真正的確定到底指向何方。所以數組的這些身份(內存)一旦確定下來就不能輕易的改變了，它們(內存)會伴隨數組一生。

而指針則有很多的選擇，在其一生他可以選擇不同的生活方式，比如一個字符指針可以指向單個字符同時也可代表多個字符等。

指針和數組在C語言中使用頻率是很高的，在極個別情況下，數組和指針是“通用的”，比如數組名表示這個數組第一個數據的指針。

如下代碼：

#include <stdio.h>
char array[4] = {1, 2, 3, 4};
int main(void)
{
    char * p;
    int i = 0;
    p = array;
    for (; i < 4; i++)
    {
        printf("*array = %d\n", *p++);
    }
    return (0);
}

這里我們將數組名array作為數組第一個數據的指針賦值給p。但是不能寫成*array++。準確來說數組名可以作為右值，不能作為左值(左值和右值的概念這里不再展開講解)。

數組名的值其實是一個指針常量，這樣我想你就明白了數組名為什么不能做為左值了。如果想用指針p訪問array的下面2的數據，以下寫法是合法的。

char data;
/*第一種寫法*/
p = array;
data = p[2];
/*第二種寫法*/
p = array;
data = *(p+2);
/*第三種寫法*/
p = array + 

指針與二維數組

先說一下二維數組，二維數組在概念上是二維的，有行和列，但在內存中所有的數組元素都是連續排列的，它們之間沒有“縫隙”。以下面的二維數組 a 為例：

int a[3][4] = { {0, 1, 2, 3}, {4, 5, 6, 7}, {8, 9, 10, 11} };

從概念上理解，a 的分布像一個矩陣：

• 0 1 2 3。
• 4 5 6 7。
• 8 9 10 11。

但是內存是連續的，沒有這樣的“矩陣內存”，所以二維數組a分布是連續的一塊內存。

C語言允許把一個二維數組分解成多個一維數組來處理。對于數組 a，它可以分解成三個一維數組，即 a[0]、a[1]、a[2]。每一個一維數組又包含了 4 個元素，例如 a[0] 包含 a[0][0]、a[0][1]、a[0][2]、a[0][3]。那么定義如下指針如何理解呢?

int (*p)[4];

括號中的*表明 p 是一個指針，它指向一個數組，數組的類型為int [4]，這正是 a 所包含的每個一維數組的類型。那么和下面定義有什么區別呢?

int *p[4];

這里就要先說明*和[]的優先級了，[]的優先級是高于*的，所以int *p[4];等同于int *(p[4]);。所以它是一個指針數組。這里很繞，總接下：

int (*p)[4];是數組指針，它指向二維數組中每個一維數組的類型，它指向的是一個數組。

int *p[4];是指針數組，它是一個數組，數組中每個數是指向int型的指針。

指針數組與數組指針

對于指針數組，說的已經很明確了，不再詳細講解，下面說一下數組指針。舉例看一下:

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a[3][4] = {{0, 1, 2, 3}, {4, 5, 6, 7}, {8, 9, 10, 11}};
    int(*p)[4];
    p = a;
    printf("%d\n", sizeof(*(p + 1)));
    return (0);
}

對于數組指針p如下：

那么printf("%d\n", sizeof(*(p + 1)));的結果就是16。如果想打印a[1][0]的值，代碼如下：

printf("%d\n", *(*(p + 1)));

如果想打印a[1][1]的值，代碼如下：

printf("%d\n", *(*(p + 1)+1));

這個代價自行體會，p是數組指針，它指向的是一個數組，所以對獲取它指向的值，也就是*p，是指向一個數組還是一個值，指向a[0]。獲取獲取a[0][0]，就需要寫成**p。

對指針進行加法(減法)運算時，它前進(后退)的步長與它指向的數據類型有關，p 指向的數據類型是int [4]，那么p+1就前進 4×4 = 16 個字節，p-1就后退 16 個字節，這正好是數組 a 所包含的每個一維數組的長度。也就是說，p+1會使得指針指向二維數組的下一行，p-1會使得指針指向數組的上一行。

最后再次捋一下數組指針和指針數組。

int *p1[4];是指針數組。

int (*p2)[4];是數組指針。

“[]”的優先級比“*”要高。

對于指針數組，p1先和“[]”結合，構成一個數組的定義，數組名為p1，int *修飾的是數組的內容，即數組的每個元素。那么它本質是一個數組，這個數組里有4個指向int類型數據的指針。

對于數組指針，“()”的優先級比“[]”高，“*”號和p2 構成一個指針的定義，指針變量名為p2，int 修飾的是數組的內容，即數組的每個元素。數組在這里并沒有名字，是個匿名數組。那么它本質是一個指針，它指向一個包含4個int 類型數據的數組。

既然深入談了指針數組和數組指針，就多聊一下。

#include <stdio.h>
int main()
{
    char a[5] = {'A', 'B', 'C', 'D'};
    char(*p3)[5] = &a;
    char(*p4)[5] = a;
    return 0;
}

上面代碼是編譯編譯是報了waring的，報警如下:

注意：不同的編譯器編譯結果可能不同，我的編譯方法請參考《使用vscode編譯C語言》。p3 這個定義的“=”號兩邊的數據類型完全一致，而p4 這個定義的“=”號兩邊的數據類型就不一致了。左邊的類型是指向整個數組的指針，右邊的數據類型是指向單個字符的指針。所以才有了上面的警告。

但由于&a 和a 的值一樣，而變量作為右值時編譯器只是取變量的值，所以運行并沒有什么問題。不過編譯器仍然警告你別這么用。

再舉一個栗子：

int vector[10];
int matrix[3][10];
int *vp,*vm;
vp = vector;
vm = matrix;

上面的代碼第5行是錯誤的，因為vm是指向整型的指針，但是matrix不是指向正向的指針，他是指向整型數組的指針。下面是正確的寫法：

int matrix[3][10];
int (*vm)[10];
vm = matrix;

數組指針的應用

上面說了那么多，可能大部分開發者用不到，數組指針在很多時候都是可以代替二維數組的，有些程序員喜歡用指針數組來代替多維數組，一個常見的用法就是處理字符串。

#include <stdio.h>
char *Names[] =
    {
        "Bill",
        "Sam",
        "Jim",
        "Paul",
        "Charles",
        0};
void main()
{
    char **nm = Names;
    while (*nm != 0)
        printf("%s \n", *nm++);
}

具體運行我就不講解了，運行結果如下:

注意數組中的最后一個元素被初始化為0，while循環以次來判斷是否到了數組末尾。具有零值的指針常常被用做循環數組的終止符。

這種零值的指針稱為為空指針(NULL)。采用空指針作為終止符，在增刪元素時就不必改動遍歷數組的代碼，因為此時數組仍然以空指針作為結束。

操作

寫到這里想到一個“操作”，先看下面代碼是否正確。

p[-1]=0;

初看這句代碼，覺得奇怪，甚至覺得它就是錯誤，日常C語言開發基本有見到小標是負數的，但是仔細想想沒有哪一本書說過下標能為負數的。看下面代碼:

void main()
{
    int data[4] = {0, 1, 2, 3};
    int *p;
    p = data +2;
    printf("p[-1] is %d\n",p[-1]);
    printf("*(p-1) is %d\n",*(p-1));
}

運行結果如下:

不僅可以編譯通過，還能正確的輸出結果為1。這表明，C的下標引用和間接訪問表達式是一樣的。當然不鼓勵這種操作，代碼需要很強的可讀性，而不是這樣的操作，這里只是演示下標引用和簡介表達式的關系。