第三次课大纲

　　在第二次课学习了指针的定义和引用，那么指针有什么用那？主要是两个用途，一种是将指针作为子函数参数时，在子函数内部可以对外面的变量进行修改；二是函数只有一个返回值，当需要返回多个值的时候可以通过将指针作为函数参数来完成。

（1）指针作为函数参数

　　在学习函数调用时，函数参数的传递是值传递，即将实际参数复制一份传递到函数中，这样在函数中如果对参数进行修改，将不会影响到实际参数。比如下面的例子，如果再g函数中修改k的值i的值是否会改变？大家可以试验下：

#include <stdio.h>
void g(int k);

int main(void) {
    int i=6;
    printf(" i=%d\n",i);
    g(i);
    return 0;
}

void g(int k){
    printf(" k=%d\n",k);
}

　　结果肯定i的值不会改变。那么如果将参数换成指针那？参照g函数再写一个f函数（对照着g解释f）：　

#include <stdio.h>
void g(int k);
void f(int *p);

int main(void) {
    int i=6;
    g(i);
    printf(" &i=%p\n",&i);
    f(&i);
    return 0;
}

void f(int *p){
    printf(" p=%p\n",p);
} 

void g(int k){
    printf(" k=%d\n",k);
}

　　从这个例子看出g和f函数很类似，只是传递的参数的类型不同，一个是整数类型，一个是指针类型，都是值传递，g传递的是整数，f传递的是一个地址。

　　我们知道在g函数里修改的k的值，i的值没有变化，那么如果在f里修改*p的值，main里i的值是否变化那？再上述程序上添加代码如下：

#include <stdio.h>
void f(int *p);
void g(int k);

int main(void) {
    int i=6;
    printf("&i=%p\n",&i);
    f(&i);
    g(i);
    printf("i=%d\n",i);
    return 0;
}

void f(int *p){
    printf(" p=%p\n",p);
    printf("*p=%d\n",*p);
    *p = 26;
}

void g(int k){
    printf(" k=%d\n",k);
}

　　在调用f函数之后调用g函数和输出i的值，发现i的值和k的值都发生了变化。这就是g和f函数的不同点：c语言的函数在调用时发生的参数的转移是一种值的传递，我们把值传进了函数，所以函数和调用它的地方没用任何的联系，现在情况有点不一样了，但是我们仍然坚持说，现在这个传递依然是值的传递，地址值被传进了函数，但是因为传进来的是地址，所以通过这个地址在函数内部可以以*p的方式访问到外面的变量的值。

（2）函数通过指针返回多个值

　　那么在子函数里可以访问到main中的变量又有什么用那？再看swap例子（听课笔记：指针的应用场景），当传递到swap中的是整型数值时，交换只发生在swap函数内部。而当传递的是指针类型的地址时main里的两个值也实现了交换。为什么？如下图所示。

 

 

 

 

 

　　所以以指针作为函数参数时，可以在函数内部访问到外面变量，如何访问，可以读可以写。

　　在上面的例子中，swap函数在做交换后，返回来2个值，只返回a不够，还应该返回b。这种让子函数返回两个值的需求，通过函数的返回值是不能实现的，但是通过指针就可以实现，如何实现？通过指针带回，也就是说传入的参数实际上是需要保存带回的结果的变量。再看下例，（2.1）函数返回运算的状态，结果通过指针返回（以听课笔记：指针的应用场景中的divide为例进行说明）

　　以上2点就是指针的主要用途，那么这两点在使用指针操作数组时也很常见，并且利用指针可以替代通过数组下标所能完成的所有操作，并且利用指针编写的程序比数组下标编写的程序执行速度还要快，下面讨论下指针和数组的关系：

（1）数组中各元素的地址

　　使用int a[10]定义数组a，其实是在内存里申请了10个存储空间，每个单元都有相应的地址，那我们输出各个单元地址查看他们的地址有什么关系：

　　从结果可以看出：通过a[0]、a[1]、a[2]的地址可以发现数组各元素的地址是递增的关系，并且每个元素地址之间的差值是4（可以尝试将所有数组元素的地址都输出出来验证），注意和相邻变量的地址分配是不一样的，相邻变量中后定义的变量比先定义的地址要小。

（2）数组名是一个特殊的指针

　　另外从上述实验结果可以看出：&a=a=&a[0]，在c语言中，数组的地址就是数组首元素a[0]的地址，数组名a本身就是地址，就是这个首地址，可以不使用&取地址符，所以要求数组地址时直接输出数组名就可以。在前面介绍过，指针变量的值就是地址，那么数组名a的值也是地址，可否当指针使用？能否对a使用*运算符，下面试一下：

　　从结果可以看出完全可以，对a进行*运算和[]运算结果是一样的，都是取该地址指向的变量的值。

　　既然a可以使用*运算符，那么将a赋值给指针变量p，变量p是否也可当数组首地址，对p进行[]运算符那？，比如输出数组中第5个元素的值，其实直接打印a[4]即可实现，那么p[4]结果是什么那？

　　从结果看出p也可以做[]运算来访问数组中的每个元素，那么是不是就说明指针p和数组名a就是一样的？或者数组名a就是一个普通指针那？答案是否定的，实际上数组名a是const常量指针，在之前讲数组时说到过，如果定义两个数组，int a[],int b[]，使a=b是不可以的，数组之间是不能赋值的。而int *q=a，这个是可以的，一个不可以一个可以有什么区别那？实际上我们说的int a[]可以被看作int * const a，const意思是a是常量，不可以改变，它是这个数组就不可以是别的数组了，所以数组名在被当作值使用时，可理解为或者相当于一个常量指针，不可以赋值，不可以代表别的东西。

　（3）数组名作为函数参数

　　我们知道如果通过函数参数传递一个普通变量，那么参数接收到的是值，如果传递一个指针变量，参数接收到的也是值，只不过这时的值是地址。那么数组是什么？将数组作为值传给一个函数，在函数的参数里有一个数组变量来接收这个数组，看下到底接收到数组变量的什么东西呢？

　　新建test函数，以数组作为参数，输出a在main和test中的值，结果地址是一样的，这说明什么，说明在test里的这个数组就是main里的这个数组，他们是同一个。再比如在test中修改a[2]的值，然后在main中调用完test函数后输出a[2]的值，发现确实结果确实改变了。

　　那么在test函数中能不能计算出数组a的个数？在test和main中分别添加printf函数：

　　从结果可以看出，在main里a的大小是64，而在test函数中数组a的大小为8，8是什么，在64位机器下，8刚好和一个指针的大小是一样的，和地址的大小是一样的。test参数中int a[]就是指针，那么将这个参数修改为int a[10]，在test中sizeof没有办法得到这个数组元素的个数，原因就在于它其实就是个指针，它只是样子看上去像一个数组，那么既然它实际上是一个指针，我们把它写成像一个指针行不行，a[]写成*a，发现编辑和运行结果都没有变化。所以我们可以说数组和指针存在某种联系：函数参数中的数组实际上是指针，也就是说sizeof（a）= siziof（int*），但是对于这种指针可以使用数组的方括号[]运算符来进行运算。

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学生反应知识点有点多，前后关联性不强，指针作为函数参数应该和第二次课讲，而数组和指针是一次课。