c语言的指针数组详解

在C语言中，指针数组是一个非常重要的数据结构。它是由若干个指针组成的数组，每个指针存储了一个地址值，该地址指向一个具体的内存区域。通过指针数组，我们可以非常方便地管理多个指针，同时还可以用于实现动态内存分配和传递多个指针参数等情况。

定义指针数组

指针数组的定义格式为：

数据类型 *数组名称[数组长度];

其中，数据类型表示指针指向的数据类型，数组名称为指针数组的名称，数组长度是指针数组的元素个数。

例如：

int a = 1, b = 2, c = 3;
int *ptr[3] = {&a, &b ,&c};

上述代码定义了一个包含3个整型指针的数组ptr，数组的元素分别是变量a、变量b和变量c的地址。

访问指针数组

可以使用下标运算符[]来访问指针数组的元素，例如：

int a = 1, b = 2, c = 3;
int *ptr[3] = {&a, &b ,&c};

printf("%d\n", *ptr[0]);  // 输出1
printf("%d\n", *ptr[1]);  // 输出2
printf("%d\n", *ptr[2]);  // 输出3

指针数组作为函数参数

指针数组可以作为函数的参数，从而实现对多个指针参数的传递。

例如，下面的代码演示了如何将指针数组作为函数参数传递：

void print_array(int *arr[], int len) {
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        printf("%d ", *arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

int main() {
    int a = 1, b = 2, c = 3;
    int *ptr[3] = {&a, &b ,&c};
    print_array(ptr, 3);  // 输出 1 2 3
    return 0;
}

上述代码中，print_array()函数接受一个整形指针数组和数组长度作为参数，函数内部遍历指针数组，输出每个指针所指向的值。

动态内存分配指针数组

指针数组也可以用于动态内存的分配，从而实现灵活地管理内存空间。

例如，下面的代码演示了如何动态地分配一个指针数组：

int main() {
    int **ptr;
    int len = 3;
    ptr = (int **)malloc(sizeof(int *) * len);    // 分配3个指针的内存空间
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        ptr[i] = (int *)malloc(sizeof(int));      // 分配每个指针所指向的内存空间
        *ptr[i] = i + 1;                          // 初始化
    }
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        printf("%d ", *ptr[i]);                   // 输出 1 2 3
    }
    return 0;
}

上述代码中，首先通过malloc()函数分配了3个指针的内存空间，然后再分别为每个指针分配所指向的内存空间，并将每个内存空间初始化为1、2、3等值。

示例1：使用指针数组实现字符串数组排序

下面的示例演示了如何使用指针数组实现字符串数组的排序：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

void sort_strings(char *str[], int n) {
    char *temp;
    for(int i = 0; i < n - 1; ++i) {
        for(int j = i + 1; j < n; ++j) {
            if(strcmp(str[i], str[j]) > 0) {
                temp = str[i];
                str[i] = str[j];
                str[j] = temp;
            }
        }
    }
}

int main(){
    char *arr[] = {"apple","orange","banana","mango","kiwi"};
    int n = 5;    
    sort_strings(arr, n);
    for(int i = 0; i < n; ++i){
        printf("%s\n", arr[i]);
    }
    return 0;
}

上述代码中，定义了一个字符串指针数组arr，它包含了5个字符串指针，然后调用sort_strings()函数进行排序，再依次输出排好序的字符串数组。

示例2：使用指针数组实现多级指针

下面的示例演示了如何使用指针数组实现多级指针：

#include<stdio.h>

int main(){
    int a = 10;
    int *p = &a;
    int **pt = &p;
    int ***ptt = &pt;
    int ****pttt = &ptt;
    int *****ptttt = &pttt;
    int ******pttttt = &ptttt;
    int *******ptttttt = &pttttt;
    int ********pttttttt = &ptttttt;

    int *ptr[] = {p, *pt, **ptt, ***pttt, ****ptttt, *****pttttt, ******ptttttt, *******pttttttt};
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        printf("%d\n", *ptr[i]);
    }
    return 0;
}

上述代码中，定义了一个指针数组ptr，它包含了多个指针，每个指针都是前一个指针的地址。输出指针数组ptr中所有指针所指向的值，可以看到输出结果为10，即a的值。