C语言为什么不允许直接传递数组的所有元素

指针做函数参数，指针做函数返回类型

有时候我们可以使用函数的返回值来回传数据，在简单的情况下是可以的，但是如果返回值有其它用途（例如返回函数的执行状态量），或者要回传的数据不止一个，返回值就解决不了了，所以要引用上指针来传递。

指针做函数参数：

在C语言中，函数的参数不仅可以是整数、小数、字符等具体的数据，还可以是指向它们的指针。用指针变量作函数参数可以将函数外部的地址传递到函数内部，使得在函数内部可以访问到函数外部的数据，并且这些数据不会随着函数的结束而被销毁。像数组、字符串、动态分配的内存等都是一系列数据的集合，没有办法通过一个参数全部传入函数内部，只能传递它们的指针，在函数内部通过指针来影响这些数据集合。有的时候，对于整数、小数、字符等基本类型数据的操作也必须要借助指针，一个典型的例子就是交换两个变量的值：

 

#include 
void swap(int a, int b){
    int temp;  //临时变量
    temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
int main(){
    int a = 66, b = 99;
    swap(a, b);
    printf("a = %d, b = %d
", a, b);
    return 0;
}


/*
    从结果可以看出，a、b 的值并没有发生改变，交换失败。
这是因为 swap() 函数内部的 a、b 和 main() 函数内部的 a、b 是不同的变量，
占用不同的内存，它们除了名字一样，没有其他任何关系，swap() 交换的是它内部 a、b 的值，
不会影响它外部（main() 内部） a、b 的值。他们会随着函数段的结束而失去了作用域

 

利用指针：

 

#include 
void swap(int *p1, int *p2){//这里接收到的是a和b的地址
    int temp;  
    temp = *p1;//利用地址将值做修改
    *p1 = *p2;
    *p2 = temp;
}
int main(){
    int a = 66, b = 99;
    swap(&a, &b);//这里将a和b的地址获取传入
    printf("a = %d, b = %d
", a, b);
    return 0;
}


//函数运行结束后虽然会将 p1、p2 销毁，但它对外部 a、b 造成的影响是“持久化”的，
不会随着函数的结束而“恢复原样”。因为我们对它做的是进入到地址的修改

 

用数组做函数参数：

如果一个函数按值传递数组，则必须分配足够的空间来存储原数组的副本，然后把原数组的所有数组拷贝到新的数组中去，如果把数组的地址传递给函数，让函数来直接处理原来数组则效率要高。

但是 传递地址的时候，总会导致一些问题，C通常安值传递数据，因为这样做可以保证数据的完整性，如果函数使用的是原始的数组的副本，就不会发生修改原始数据，但是，处理数组的函数通常都需要使用原始数据，因此这样的函数可以修改原数组，有时，这正是我们需要的：void add(double a[ ],int n,int b);  调用此函数，将可以将原来数组的值进行修改，也可以说是函数通过指针，直接将原数组做修改了

数组是一系列数据的集合，无法通过参数将它们一次性传递到函数内部，如果希望在函数内部操作数组，必须传递数组指针。下面的例子定义了一个函数 max()，用来查找数组中值最大的元素：

 

#include
int max(int len, int a[]);//声明  注意这里的a[ ] 里边没有任何东西，其实也可以放东西也可以不放的


/*实际上这种形式的数组定义都是假象，不管是int a[100]还是int a[]都不会创建一个数组出来，编译器也不会为它们分配内存，实际的数组是不存在的，它们最终还是会转换为int *intArr这样的指针。这就意味着，两种形式都不能将数组的所有元素“一股脑”传递进来，大家还得规规矩矩使用数组指针。*/
//真正传递的数组可以有少于或多于 100 个的元素。
int main(void) {


  int n;
  int a[100];
  int i;


  scanf("%d", &n);
  for (i = 0; i < n; i++) {
    scanf("%d", a+i);//给数组里边的值初始化
  }        //这个a的原型是 int *a 
          //所以这里可以使用 &a[i] 或者 a+i
  printf("max=%d", max(n,&a));
  return 0;
}


int max(int len, int a[]) {//定义
  int t = a[0];
  int i;


  for (i = 1; i < len; i++) {//依次比较
    if (t < a[i]) {
      t = a[i];
    }


  }


  return t;//返回max
}


注意 不管使用哪种方式传递数组，都不能在函数内部求得数组长度，因为 intArr 仅仅是一个指针，
     而不是真正的数组，所以必须要额外增加一个参数来传递数组长度。


//有时候，因为把数组传入函数时传递的是地址，所以那个函数内部可以修改数组的值，
  为了保护数组的值不被函数修改破坏，可以设置参数为const:
int sum (const int a[ ],int b);

 

C语言为什么不允许直接传递数组的所有元素，而必须传递数组指针呢？

参数的传递本质上是一次赋值的过程，赋值就是对内存进行拷贝。所谓内存拷贝，是指将一块内存上的数据复制到另一块内存上。

对于像 int 等基本类型的数据，它们占用的内存往往只有几个字节，对它们进行内存拷贝非常快速。而数组是一系列数据的集合，数据的数量没有限制，可能很少，也可能成千上万，对它们进行内存拷贝有可能是一个漫长的过程，会严重拖慢程序的效率，为了防止技艺不佳的程序员写出低效的代码，C语言没有从语法上支持数据集合的直接赋值。

指针的函数返回类型：

程序编译后,每个函数都有执行第一条指令的地址即首地址,称[函数指针。函数指针即指向函数的指针变量,要间接调用函数可以使用指针变量来实现。

int (*pf)(int, int);

通过将pf与括号中的“*”强制组合组合在一起,表示定义的pf是一个指针,然后与下面的“()”再次组合,表示的是该指针指向一个函数,括号里表示为int类型的参数,最后与前面的int组合,此处int表示该函数的返回值。因此,pf是指向函数的指针,该函数的返回值为int。函数指针与返回指针的函数的含义大不相同。函数指针本身是一个指向函数的指针。指针函数本身是一个返回值为指针的函数。

 

#include
#include


char *strs(char *strl1, char *strl2);//声明一个char*类型的指针函数
int main(void) {


  char str1[50];//定义字符串
  char str2[50];
  char *str;//定义字符指针


  gets(str1);//输入
  gets(str2);


  str = strs(str1, str2);
  printf("%s", str);


  return 0;


}
char *strs(char *strl1, char *strl2) {


  if (strlen(strl1) > strlen(strl2)) {//比较长度   谁长返回谁
    return strl1;
  }
  else {
    return strl2;
  }
}

 

       用指针作为函数返回值时需要注意的一点是，函数运行结束后会销毁在它内部定义的所有局部数据，包括局部变量、局部数组和形式参数，函数返回的指针请尽量不要指向这些数据，C语言没有任何机制来保证这些数据会一直有效，它们在后续使用过程中可能会引发运行时错误 ,  但是，这里所谓的销毁并不是将局部数据所占用的内存全部抹掉，而是程序放弃对它的使用权限，弃之不理，后面的代码可以随意使用这块内存 , 如果使用及时也能够得到正确的数据，如果有其它函数被调用就会覆盖这块内存，得到的数据就失去了意义。而覆盖它的究竟是一份什么样的数据我们无从推断（一般是一个没有意义甚至有些怪异的值）。

 

#include 
int *func(){
    int n = 100;
    return &n;
}
int main(){
    int *p = func(), n;
    n = *p;
    printf("value = %d
", n);//因为前面没有覆盖，所以还是能得到之前的值
    return 0;
}


            ******与下面比较：******


#include 
int *func(){
    int n = 100;
    return &n;
}
int main(){
    int *p = func(), n;
    printf("c.biancheng.net
");//这里会覆盖掉
    n = *p;
    printf("value = %d
", n);//所以输出的值会无从得知
    return 0;
}

 

还应该注意函数指针变量的调用：

分析函数指针变量不能进行算术运算，这是与数组指针变量不同的。数组指针变量加减一个整数可使指针移动指向后面或数组元素，而函数指针的移动是毫无意义的。函数调用中“（* 指针变量名）”的两边的括号不可少，其中的“*”不应该理解为求值运算，在此处只是一种表示符号。要把“z= * pomax(x,y);”改成“z=(*pomax)(x,y);”。

　　

      审核编辑：彭静