指向数组与正常指针差异的指针

Question

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    int *a;
    int *b= malloc(sizeof(int)*100);
    scanf("%d",&a);
    scanf("%d",b);
    printf("%d",a);
    printf("%d",*b);
    return 0;
}

在这段代码中，为什么指向数组的指针不需要scanf的地址位置与普通指针相比？对于指向数组指针的printf，为什么我们必须给出星号符号而不仅仅是指针变量？

Answer 1

在回答这个问题之前，您的代码中存在一个需要修复的错误：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    int a; // <<< remove * from declaration, such that a is a normal int
    int *b= malloc(sizeof(int)*100);
    scanf("%d",&a);
    scanf("%d",b);
    printf("%d",a);
    printf("%d",*b);
    return 0;
}

所以...

在这段代码中，为什么指向数组的指针不需要scanf的地址位置与普通指针相比？

在scanf调用中，%d说明符期望相应的参数具有类型int *，这是scanf期望写入整数值的对象的位置。您将b声明为int *，因此表达式b已经具有正确的类型，并且您已将其设置为指向scanf可以写入整数值的有效内存位置。

在上面的固定代码中，a的类型为int，因此我们必须使用表达式&a来获得int *值。该值是a的位置，这是scanf写入输入整数值的位置。

对于指向数组的指针的printf，为什么我们必须给出星号符号而不仅仅是指针变量？

在printf调用中，%d转换说明符期望相应的参数具有类型int，它是要格式化并写入输出流的整数值。我们已经将a声明为普通的int，因此表达式a已经具有正确的类型，并且表达式的值被格式化并写入输出流。

我们已经将b声明为int *，因此它存储地址值，而不是整数。我们必须使用一元b运算符取消引用*以获得它指向的整数值。表达式*b的类型为int，其值是存储在b指向的位置的整数值。

而且，只是为了讨厌迂腐，我想要澄清一些术语。 b没有指向一个数组 - 它指向一个恰好是数组的第一个元素的int对象（或者在这种情况下，是一个动态分配的缓冲区）。指向数组的指针如下所示：

int a[N];
int (*b)[N] = &a;

要么

int (*b)[N] = malloc( sizeof *b );

我们不打算在这里讨论，因为你不会经常处理指向数组的指针。

您可以将上面的scanf和printf调用重写为：

scanf( "%d", &b[0] ); // note & operator in this case
...
printf( "%d", b[0] );

下标表达式a[i]定义为*(a + i) - 给定地址a，从该地址偏移i元素（不是字节！）并取消引用结果。

由于隐式解引用操作，表达式b[0]具有类型int，而不是int *，这就是为什么我们需要在&调用中使用scanf运算符并且在*调用中不需要printf运算符。

Answer 2

虽然printf和scanf的格式说明符的语法相似，但它们并不完全相同。特别是%d的scanf期望int *，因为它需要变量地址写入，而%d的printf期望int，因为它只需要打印值。

这段代码的问题与a和b指出的问题无关，而是如何在printf和scanf调用中使用它们。

看每一行：

scanf("%d",&a);

这是无效的，因为%d的scanf格式说明符需要int *但你传递的是int **。

scanf("%d",b);

这是有效的，因为b是一个int *。它会将int写入数组的第一个元素。

printf("%d",a);

这是无效的，因为%d的printf格式说明符需要int但你传递的是int *。

printf("%d",*b);

这是有效的，因为*b是一个int。它将打印数组的第一个元素。

Answer 3

你的代码实际上有一个拼写错误，如果你像这样使用“int a”，它只会这样工作：

int a;
int *b= (int *)malloc(sizeof(int)*100);
scanf("%d",&a);
scanf("%d",b);
printf("%d",a);
printf("%d",*b);

在这种情况下应该清楚：scanf总是需要一个指针，因此你使用＆address运算符表示a而不是b表示已经是指针。对于printf，你需要取消引用b指针，而a已经是int。

如果你坚持使用“int * a”你必须写

int *a;
int *b= (int *)malloc(sizeof(int)*100);
scanf("%d",a);
scanf("%d",b);
printf("%d",*a);
printf("%d",*b);

正如你所看到的那样，指针的处理方式也相同。但是，* a指针未定义（指向“无处”），因此在scanf中使用时可能会崩溃。