C++数组与指针关系 数组名作为指针常量

数组名是指向首元素的指针常量,值不可修改,支持地址运算和下标访问,传参时退化为指针,需注意与指针变量在sizeof、取地址和指针运算中的类型与行为差异。

C++数组与指针关系 数组名作为指针常量

c++中,数组与指针有着密切的关系,但它们并不等同。理解数组名作为指针常量的行为,是掌握C++底层内存操作的关键之一。

数组名的本质是指针常量

当定义一个数组时,比如:

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

数组名 arr 并不是一个普通的变量,而是指向数组首元素的指针常量,即它的值(地址)不能被修改。换句话说,arr 等价于 &arr[0],它保存的是第一个元素的内存地址。

因此,可以这样使用:

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  • arr + 1 指向第二个元素(地址偏移 sizeof(int))
  • *(arr + i) 可以访问第 i+1 个元素,等价于 arr[i]

这正是数组下标操作符 [] 的底层实现原理:arr[i] 被解释为 *(arr + i)。

数组名不能被赋值

由于数组名是一个指针常量,你不能对它进行赋值操作:

arr = &some_other_variable; // 错误!arr 是常量地址,不能修改

这与定义一个指针变量不同:

int *p = arr; // 正确:p 指向 arr 的首地址
p++; // 正确:p 是变量,可以改变指向

此时 p 可以移动,但 arr 不能。

数组传参时退化为指针

当把数组作为参数传递给函数时,实际上传递的是指针:

void func(int arr[]) { }
// 等价于 void func(int *arr) { }

所以在函数内部,sizeof(arr) 得到的是指针的大小(如8字节),而不是整个数组的大小。为了正确处理数组,通常需要额外传入长度:

void printArray(int *arr, int size) {
  for (int i = 0; i < size; ++i)
    cout << *(arr + i) << ” “;
}

注意数组与指针的区别

尽管数组名可当作指针常量使用,但它不是指针变量。关键区别包括:

  • sizeof(arr):对数组名使用,返回整个数组的字节数;对指针使用,返回指针本身的大小
  • &arr:取数组的地址,类型是 int(*)[5],和 arr 的值相同但类型不同
  • arr + 1&arr + 1 地址差不同:前者跳过一个元素,后者跳过整个数组

基本上就这些。理解数组名作为指针常量的特性,有助于写出更清晰、高效的C++代码,特别是在处理内存和函数传参时。不复杂但容易忽略。

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