第四章 数组与指针
数组名的含义
一维数组
对于
int vector[]={1,2,3,4,5}
数组名vector是数组首元素的地址，但是其代表的是整个数组，也就是说sizeof(vector)是5*sizeof(int)。
首元素有很多种形式，可能是整型或字符型等基本类型，也可能是数组，也即多维数组
二维数组
对于二维数组：
int matrix[2][5]={
{1,2,3,4,5},
{6,7,8,9,10}
}
matrix代表首元素matrix[0]的地址，而首元素matrix[0]是个数组，意味着matrix[0]代表内层数组首元素matrix[0][0]的地址，所以则有:
matrix = &matrix[0] , matrix[0] = &matrix[0][0]
进行解引则有:
*matrix = matrix[0] = &matrix[0][0]
**matrix = *matrix[0] = matrix[0][0]
matrix的本质是一个5个元素数组的数组指针，但其代表的是整个二维数组，也就是其大小为10*sizeof(int)matrix[0]的本质是一个5个元素数组char指针，但其代表的是内层一维数组，也就是起大小为5*sizeof(int)
这里看到`matrix
，刚开始本人也以为二维指针与二维数组是等价的，后来才发现这个想法是错误的。这里的matrix`是解引操作，跟二维指针没有任何关系。
多维数组与多维指针
- 二维指针对应的是指针数组，二维数组对应的是数组指针
char *pointerArray[]定义的是指针数组char (*arrayPointer)[]定义的是数组指针- 下面两个知识点针对的是静态分配情况。动态分配时，一维指针可以对应一维数组，而二维指针可以对应二维数组。
二维指针与指针数组
对于数组
char *titlesPointerArray[]={
"A Tale of Two Cities",
"Wuthering Heights",
"Don Quixote",
"Odyssey",
"Moby-Dick",
"Hamlet",
"Gulliver's Travels"
}
这里titlesPointerArray是一个指针数组，titlesPointerArray本身是一个指向数组首元素titlesPointerArray[0]的指针，即titlesPointerArray = &titlesPointerArray[0]。
而titlesPointerArray[0]又是一个指向char的指针，所以可以看到titlesPointerArray是一个指向字符型指针的指针，由此可以看到一个二维指针与指针数组是对应的。
char *titlesPointerArray[]
char **titlesPointerArray
是等价的。这也是为什么在main函数中char **argv和char *argv[]都是可以的。
二维指针对于处理字符串数组很有好处，动态性能好。可以不用去人为干涉元素数和各字符长度。
二维数组与数组指针
对于数组
char titlesDimensionArray[][40]={
"The Art of Computer Programming ",
"Python Programming Guide",
"Programming Pearl",
"Computer Network",
"Modern Perl"
}
这里titlesDimensionArray是一个二维数组。titlesDimensionArray本身是一个指向数组首元素titlesDimensionArray[0]的指针，即titlesDimensionArray = &titlesDimensionArray[0]。
而与指针数组不同的是，titlesDimensionArray[0]不再是指向char的指针，而是一个指向有40个元素数组的指针。同样，titlesDimensionArray[0]代表这40个元素数组的首元素地址，即titlesDimensionArray[0] = &titlesDimensionArray[0][0]。所以可以看到titlesDimensionArray是一个指向数组的指针。由此可以看到一个二维数组与数组指针是对应的。
char titlesDimensionArray[][]
char (*titlesDimensionArray)[]
是等价的。
这里终于可以看懂二维数组的实质了。虽然最终引用时都使用解引
**来获取首个元素内容，但这是不同的。还有就是这种形式跟上面相比要指定内层数组的维数。相对来说更浪费空间，动态性能不好。
动态创建数组
鉴于数组与指针相爱相杀，我们还可以使用指针来在堆动态的创建数组。最终使用的时候既可以使用指针，也可以使用数组下标方式。
动态创建的数组由于是在堆上，所以切记要在最后释放内存
一维数组
int *pv = (int *)malloc(size * sizeof(int))即动态创建了一个数组pv[size]- 使用时既可以用pv[0]方式获取内容，也可以使用*(pv+0)来获取内容
使用realloc实现变长数组
如果不使用C99标准，那么就不能使用变长数组了，我们只能用realloc函数来实现变长数组。
realloc函数的核心功能就是用新区域替换旧的区域，这样如果新区域大于旧区域，便可实现空间的扩大，同时返回区域指针。我们可以根据这个思路来实现变长数组。
二维数据
- 既然是二维，为了确定空间大小，我们使用
rows(外层)和columns(内层)的概念来确定整体分配空间大小。总之总大小应该是sizeof(rows * columns) - 使用二维数组定义时，空间是连续分配的，而使用动态分配时，内存可连续，也可能不连续，需要要人为来控制。
- 连续的空间存取速度快，但是空间利用率不高。而动态不连续的内存，空间利用率相对高些。这就是数据结构中静态链表和动态链表的优缺点的本质原因。
- 进行动态分配时，指针维数与数组维数是对应的。
分配可能不连续的内存
//定义一个二维指针并分配外层(rows)空间
int **matrix = (int **)malloc(rows * sizeof(int *));
for(i=0; i<rows; ++i)
*(matrix+i) = (int *)malloc(columns * sizeof(int));
两层均使用动态进行空间分配，内存区域可能连续，也可能不连续。
分配可能连续的内存
//定义一个二维指针并分配外层(rows)空间
int **matrix = (int **)malloc(rows * sizeof(int *));
//在第二层分配时，先一次性规划处整个空间，然后再按行切分
*matrix = (int *)malloc(rows * columns * sizeof(int));
for(i=0; i<rows; ++i)
*(matrix+i) = (*matrix)+(columns*i);
由于分配内层时使用了整体分配，所以空间是连续的，只需要按行切分即可
函数中数组的传递
一维数组的传递
在函数参数传递一维数组时，形参可以使用两种方式，以整型为例
void function(int array[], ...)，或者
void function(int *a, ...)
这两种方式都是可以的，在函数体内部，既可以使用数组形式，也可以使用指针形式。
- 对于实参，必须是
指向整型的指针,例：int vector=[] function(vector, ...)二维数组的传递
- 对于二维数组的传递，要确定好形参的使用方式，是使用
数组指针（二维数组），还是指针数组（二维指针） - 传递二维数组时，一定要对应好形参和实参。
- 如果形参使用
数组指针（二维数组）。那么实参必须是一个指向数组的指针。 - 如果形参使用
指针数组（二维指针），那么实参必须是一个指向指针的指针。
- 如果形参使用
其他
- 对多维数组仅可省略最左侧一维的的大小。
- 指针类型与解引操作是不同的
- 二维以上的数组或指针相对难理解，尽量少使用
- 变长数组的支持和利用复合字面量(composite literal)实现不规则数组和指针是C99新增特性，目前不考虑使用
- 数组和指针还是有区别的。数据名是右值（常量），而使用指针定义的数据，指针是左值（变量）
- 求一维数组的大小可以使用
index = sizeof(vector)/sizeof(int)