C＋＋之数组与指针的异同

 

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       作者：清林，博客名：飞空静渡

 

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在C++ 中会经常使用数组和指针，并且有时会把指针当数组使用或者反过来把数组当指针用，但有些人并不知道数组和指针有哪些相同点和不同点，今天就简略说一下。

 

下面我们看一下一个函数的代码：

 

void fun()

{

int i=2;

int *pI = &i;

int a[5];

int * const pA ＝ a;

}

 

首先，我们看下数组a ，其实数组a 实际上是一个指针，它引用的是数组中的第一个元素。

那么数组和指针有哪些差异呢？

第一个差异就是大家都知道的大小问题。即sizeof(a) 和sizeof (pA) 。sizeof(a) 是整个数组的大小，而sizeof(pA) 是指针的大小。

 

另一个区别是很多人都没有意识到的一个区别，那就是数组和指针的地址的问题。

我们先看指针，我们都知道，指针是有地址的，它的这个地址里的内容是一个地址，而这个地址是某个区域的内容。

数组呢，它和指针不同，它没有地址，或者说，它的地址就是数组的这块区域的首地址。

这里说的有些坳口，我们看下图吧，图片说明问题直接一些。

 

我们看下pI 指针：

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我们看上图，指针pI 是有地址的，它的地址是0x00000014 ，这个地址里面的内容是一个地址0x00000010 ，而0x00000010 这个地址是变量i 的地址，它里面的内容是整数值2 。

 

下面我们看下数组a 的情况：

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我们看上图，数组a 的这个名字表示的就是数组的这块区域的地址0x00000018 。

 

我们再和pA 指针对比一下：

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pA 是有地址的，它的地址是 0x00000027 ，它里面的内容是0x00000018 ，0x00000018 是数组a 的首地址。

 

我们对比一下pA 和a 我们就可以知道，pA 是有地址的，而a 是没有地址的，说a 有地址是说a 代表的是数组这块区域，是数组的首地址。

 

a 的长度的计算是这样的：

const int aLen = sizeof(a)/sizeof(a[0]); // aLen = 5

 

那么既然a 代表的是a 数组的第一个元素的指针，那么&a 又是什么呢? 我们看下下面的表达式：

int (*pAA)[5] = &a;

&a 表示的是整个数组的地址，而不是第一个元素的地址，虽然它们的值是一样的。

 

最后，我们看下多维数组的情况。

 

int aa[5][6];

那么aa 的长度是多少，aa 的长度计算可以是这样：

const int aaLen = sizeof(aa)/sizeof(aa[0]); // aaLen = 5

那么我们怎么看待多维数组？

我们可以记住这一条：多维数组的第一个元素的类型是数组，而不是基本类型。

 

我们看到aa 的意思是指向包含6 个整形数的数组的第一个元素的指针，而不是指向整形数的指针。

 

最后，我们以一个程序来说明以上的问题：

#include <stdio.h> int main(int argc, char *argv[]) { int i = 2; int *pI = &i; int a[5] = { 3, 2, 5, 120, 60}; int *pA = a; int (*ppA)[5] = &a; printf("a = %p/n", a); printf("&a = %p/n", &a); printf("pA = %p/n", pA); printf("ppA = %p/n", ppA); printf("sizeof(ppA) = %d/n", sizeof(ppA)); printf("++pA = %p/n", ++pA); printf("++ppA = %p/n", ++ppA); pA=a+1; printf("a+1 = %p/n", pA); printf("sizeof(a) = %d/n", sizeof(a)); int aa[5][6]; int (*paa)[6] = aa; int (*ppaa)[5][6] = &aa; printf("sizeof(aa) = %d/n", sizeof(aa)); printf("aa = %p/n", aa); printf("&aa = %p/n", &aa); printf("++paa = %p/n", ++paa); paa = aa + 1; printf("aa+1 = %p/n", paa); printf("ppaa = %p/n", ppaa); printf("++ppaa = %p/n", ++ppaa); return 0; }

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编译：g++ -g -Wall main.cpp

运行：./a.out

输出：

a = 0xbf9820a4 // a的地址和&a的地址是一样的 &a = 0xbf9820a4 pA = 0xbf9820a4 ppA = 0xbf9820a4 sizeof(ppA) = 4 ++pA = 0xbf9820a8 // 只是指针增加一个位置即加4 ++ppA = 0xbf9820b8 // 这里增加了整个数组的长度20 a+1 = 0xbf9820a8 // 数组的第一个元素增加只是指向到数组第二个元素 sizeof(a) = 20 sizeof(aa) = 120 aa = 0xbf98202c // aa的地址和&aa的地址是一样的 &aa = 0xbf98202c ++paa = 0xbf982044 // paa增加的是数组第一个元素的长度，0x2c + 24 = 0x44 aa+1 = 0xbf982044 ppaa = 0xbf98202c ++ppaa = 0xbf9820a4 // ppaa一次增加整个aa数组的长度 0x2c + 120 = 0xa4

 

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