c - 带有数组指针的for循环，将值设置为指针

Question

我是 C 的新手，必须使用现在有点令人困惑的指针。

我的任务是重写一段代码:

const int length = 3;
int a[3] = { 2, 1, 3 };
int* p = a;
for (int i = length - 1; i > 0; i--)
    a[i - 1] += a[i];

因此它不再使用数组的“[]”，而是使用指针。

我的第一次尝试:

const int length = 3;
int a[3] = { 2, 1, 3 };
int* p = a;
for (int i = length - 1; i > 0; i--) {
    *(p - 1) += *p;
    p--;
}

所以我知道这个不起作用，但我不知道如何正确使用指针。什么时候使用 * 什么时候不用？这到底是什么意思？ * 是指针后面的值，而 p 本身是地址吗？如何递减/递增指向下一个地址的指针？

提前致谢

Answer 1

错误

指针p已经指向数组的第一个元素，自减操作(--p)后，p开始指向一个位置未分配(在数组外)——导致未定义的行为。

基本方法

首先你需要明白数组表达式 a[i] 等价于 *(a + i) 也等价于 *(p + i) 如果 p 是指向数组第一个元素的指针。此外，a[i - 1] 也可以写成 *(a + i - 1) 等价于表达式 *(p + i - 1)。

在 p 的声明中:

int* p = a;

数组名称衰减到数组中第一个元素的地址(与 &a[0] 相同)。

现在，以下是反向循环 - 从数组中的最后一个位置向后迭代。

for (int i = length - 1; i > 0; i--)
    a[i - 1] += a[i];

也可以写成:

for (int i = length - 1; i > 0; i--)
    *(a + i - 1) += *(a + i);

所以可以写成

for (int i = length - 1; i > 0; i--)
    *(p + i - 1) += *(p + i);

代码中的更正

这只是以 p 指向第一个元素的指针的形式简单翻译您的代码。

让我们采用一种新方法并了解循环的实际作用:

for (int i = length - 1; i > 0; i--)
    a[i - 1] += a[i]; 

运算 a[i - 1] += a[i]; 等同于 a[i - 1] = a[i - 1] + a[i];。这意味着 — 在循环中，在每次迭代中，第 i 位置的值被添加到 i - 1，其中 i 的值是 2 >= 我 > 1。见:

for (int i = 3 - 1; i > 0; i--)
//           ^^ == 2 
    a[i - 1] = a[i - 1] + a[i];

所以，如果数组的初始值为:a[3] = { 2, 1, 3 }; 那么每次迭代都是:

    // 0       1        2
      { 2,      1,       3 };

      i = 2  
      a[2 - 1] = a[2 - 1] + a[2];
      a[1] = a[1] + a[2]
      { 2,      4,       3 }; 

      i = 1 
      a[1 - 1] = a[1 - 1] + a[1];
      a[0] = a[0] + a[1]
      { 6,      4,       3 };          

在上面的循环中，您迭代回来并将当前 i 索引值添加到先前的索引中。请注意，因为在每次迭代中，您都在 i - 1 处访问一个元素，因此循环必须在 i == 1 处中断，或者我们可以说在 i > 0.

让我们按照您希望的方式重写正确的代码:

const int length = 3;
int a[3] = { 2, 1, 3 };
int* p = a + length - 1; // now `p` points to `&a[2]`
for (int i = length - 1; i > 0; i--)
    *(p - 1) += *p;
    --p;

更好的方法

现在，这仍然是相当冗长的代码，我们可以改进它如下:

int a[3] = { 2, 1, 3 };
for (int* p = &a[2]; p != a; --p)
   *(p - 1) += *p;

更好的代码

int a[] = { 2, 1, 3 };
int length = sizeof(a) / sizeof(*a);
for (int* p = a + length - 1 ; p != a; --p)
   *(p - 1) += *p;

试试吧!