字符串與指針、數組與指針

定義數組時，要給出數組名和數組長度，數組名可以認為是一個指針，它指向數組的第 0 個元素。在C語言中，我們將第 0 個元素的地址稱為數組的首地址，數組名的本意是表示整個數組，也就是表示多份數據的集合，但在使用過程中經常會轉換為指向數組第 0 個元素的指針，所以上面使用了“認為”一詞，表示數組名和數組首地址并不總是等價。

#include
int main(void) {


  int a[] = {1,2,3,4,5,6};
  int line = sizeof(a) / sizeof(a[0]);//計算數組長度
  int i;


  for (i = 0; i < line; i++) {


    printf("%d  ", *(a + i));  //這里的*(a + i)相當于a[i]
  }
  return 0;
}


我們使用的*(a+i)這個表達式，a 是數組名，指向數組的第 0 個元素，表示數組首地址，
 a+i 指向數組的第 i 個元素，*(a+i) 表示取第 i 個元素的數據，它等價于 a[i]。

我們也可以定義一個指向數組的指針，例如：

int a[]={1,2,3,4,5,6};
int *p=a;


a 本身就是一個指針，可以直接賦值給指針變量 p。a 是數組第 0 個元素的地址，所以int *p = a;
也可以寫作int *p = &a[0];。也就是說，a、p、&a[0] 這三種寫法都是等價的，
它們都指向數組第 0 個元素，或者說指向數組的開頭。


    注意  ：a 本身就是一個指針”這種表述并不準確，嚴格來說應該是“a 被轉換成了一個指針，
            如果一個指針指向了數組，我們就稱它為數組指針（Array Pointer）    

數組指針指向的是數組中的一個具體元素，而不是整個數組，所以數組指針的類型和數組元素的類型有關，上面的例子中，p 指向的數組元素是 int 類型，所以 p 的類型必須也是int *。 反過來想，p 并不知道它指向的是一個數組，p 只知道它指向的是一個整數，究竟如何使用 p 取決于程序員的編碼。

數組在內存中只是數組元素的簡單排列，沒有開始和結束標志，在求數組的長度時不能使用指針p來sizeof(p) / sizeof(int)這樣來求，因為 p 只是一個指向 int 類型的指針，編譯器并不知道它指向的到底是一個整數還是一系列整數（數組），所以 sizeof(p) 求得的是 p 這個指針變量本身所占用的字節數，而不是整個數組占用的字節數。如果不知道數組的長度，那么就無法遍歷整個數組

引入數組指針后，我們就有兩種方案來訪問數組元素了，一種是使用下標，另外一種是使用指針：

1）使用下標

也就是采用 arr[i] 的形式訪問數組元素。如果 p 是指向數組 arr 的指針，那么也可以使用 p[i] 來訪問數組元素，它等價于 arr[i]。

2）使用指針

也就是使用 *(p+i) 的形式訪問數組元素。另外數組名本身也是指針，也可以使用 *(arr+i) 來訪問數組元素，它等價于 *(p+i)。

不管是數組名還是數組指針，都可以使用上面的兩種方式來訪問數組元素。不同的是，數組名是常量，它的值不能改變，而數組指針是變量（除非特別指明它是常量），它的值和它的所指向可以任意改變。也就是說，數組名只能指向數組的開頭，而數組指針可以先指向數組開頭，再指向其他元素。

//利用自增來遍歷數組
#include
int main(void) {


  int a[] = { 1,2,3,4,5,6 };
  int line = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
  int i;
  int *p = a;//指針p指向數組首地址


  for (i = 0; i < line; i++) {


    printf("地址a[%d]：%p
 ",i,p);
    printf("值a[%d]:%d 
", i, *p);


      //指針自增移動
      p++;
  }


  return 0;
} 




/*自減也是同樣的效果
  遞增遞減需要注意的：
 *p++；表示取出p所指向的那個數據來，完事后順便把p移動到下一個地址位置去 ， * 的優先級雖然高，但是沒
有++高，這個是常用于數組之類的連續空間中，


  注意：


  //int b[ ] = a;   不可以做
  //int *p = a;    可以做
  //  b = a;       不可以做
  //int b[ ] = -- > int * const b;  因為const表示b常量的數不能改變

另外 ：

const int a[ ]={1,2,3,4,5,6}; 數組變量已經是const的指針了，這里的const表示數組的每個單元都是const int 所以必須通過初始化進行賦值。

數組變量是特殊的指針，數組變量本身表達地址，所以 int a[10];int *p=a //不用取地址值，

但是數組的單元表達的是變量，需要用&取地址， int b==&a[0];

[ ]運算符可以對數組做，也可以對指針做：p[0]=a[0];

C語言中沒有特定的字符串類型，我們通常是將字符串放在一個字符數組中，所以字符數組歸根結底還是一個數組，上節講到的關于指針和數組的規則同樣也適用于字符數組。更改上面的代碼，使用指針的方式來輸出字符串：

#include
#include


int main(void) {
  char s[] = "hello world";
  char *p = s;
  int len = strlen(s);//獲得字符串長度函數
  int i;
  //使用指針遍歷字符串輸出
  for (i = 0; i < len; i++) {
    printf("%c", *(p + i));
  }
  printf("
");


  //使用數組的方式遍歷輸出
  for (i = 0; i < len; i++) {
    printf("%c", p[i]);
  }
  printf("
");


  //使用指針的形式輸出
  for (i = 0; i < len; i++) {
    printf("%c", *(s + i));
  }


  printf("
");
  return 0;


}

除了字符數組，C語言還支持另外一種表示字符串的方法，就是直接使用一個指針指向字符串，例如：

char *str;
str = "hello world";


/*字符串指針指向的是一個字符串,str是一個char類型的指針變量，
指向字符串"hello world"，指針變量str存放的是這個字符串的首地址。
所以輸出的是一個字符串，應改寫成printf(“%s
”,str); 

字符串中的所有字符在內存中是連續排列的，str 指向的是字符串(字符數組)的第 0 個字符；我們通常將第 0 個字符的地址稱為字符串的首地址。字符串中每個字符的類型都是char，所以 str 的類型也必須是char *。

這一切看起來和字符數組是多么地相似，它們都可以使用%s輸出整個字符串，都可以使用*或[ ]獲取單個字符，這兩種方式的區別如下：

它們最根本的區別是在內存中的存儲區域不一樣，字符數組存儲在全局數據區或棧區，第二種形式的字符串存儲在常量區。全局數據區和棧區的字符串（也包括其他數據）有讀取和寫入的權限，而常量區的字符串（也包括其他數據）只有讀取權限，沒有寫入權限。內存權限的不同導致的一個明顯結果就是，字符數組在定義后可以讀取和修改每個字符，而對于第二種形式的字符串，一旦被定義后就只能讀取不能修改，任何對它的賦值都是錯誤的。

我們將第二種形式的字符串稱為字符串常量，意思很明顯，常量只能讀取不能寫入：

    char *str = "Hello World!";//這里是字符常量是指針
    str = "I love C!";  //正確  讓常量字符串指針重新指向一個字符串
    str[3] = 'P';  //錯誤   這個是想通過一個字符常量指針讓一個字符數組賦值

這段代碼能夠正常編譯和鏈接，但在運行時會出現段錯誤（Segment Fault）或者寫入位置錯誤。

第2行代碼是正確的，可以更改指針變量本身的指向；第3行代碼是錯誤的，不能修改字符串中的字符。

那么究竟是使用字符數組還是字符串常量指針呢？在編程過程中如果只涉及到對字符串的讀取，那么字符數組和字符串常量都能夠滿足要求；如果有寫入（修改）操作，那么只能使用字符數組，不能使用字符串常量。

最后總結一下，C語言有兩種表示字符串的方法：

一種是字符數組，另一種是字符串常量（即指針），它們在內存中的存儲位置不同，使得字符數組可以讀取和修改，而字符串常量（指針）只能讀取不能修改。

審核編輯：郭婷