數(shù)組篇

在前面及小結(jié)中，我們學習了指針和數(shù)組的概念，看起來這是兩個完全不同的東西。但其實他們兩者是緊密相關(guān)的，本小結(jié)我們就來探討一下指針和數(shù)組的聯(lián)系。

我們在定義數(shù)組的時候，常常這樣定義，int arr[5];

在 C++ 中，數(shù)組表示的是一段連續(xù)的內(nèi)存存儲空間

如上圖，每個元素之間是沒有空隙的，這樣每個元素的內(nèi)存地址，其實也是有規(guī)律可循的?？梢詫戇@樣一個程序，來驗證我們的想法：

#include <stdio.h>

int main(int argc,char **argv)
{
    int array[5];
    printf("array[0]: %p\n", &array[0]); // %p 用來打印數(shù)組的地址
    printf("array[1]: %p\n", &array[1]);
    printf("array[2]: %p\n", &array[2]);
    printf("array[3]: %p\n", &array[3]);
    printf("array[4]: %p\n", &array[4]);

    return 0;
}

程序運行結(jié)果如下：

array[0]: 0x7ffee9d81490
array[1]: 0x7ffee9d81494
array[2]: 0x7ffee9d81498
array[3]: 0x7ffee9d8149c
array[4]: 0x7ffee9d814a0

指針的地址以16進制的方式輸出，可以看出，這幾個地址中，每兩個相鄰的地址都相差 4 ，而每一個元素都是 int類型，int 占 4 個字節(jié)大小，說明他們確實是緊密相連的。

驗證了數(shù)組的地址之后，再來看看數(shù)組是如何訪問數(shù)組中的元素的。假設(shè)我們想要訪問第 2 個元素（從 0 開始）

array[1];

那么 C++ 在碰到這行代碼的時候，是先拿到第 2 個元素的地址，然后通過地址去訪問元素，那么如何拿到第二個元素的地址呢？剛剛的實驗證明，數(shù)組中元素的地址都是等差的，所以只要拿到第一個元素的地址，再加上相應(yīng)元素的偏差，就可以拿到第二個元素的地址了。

那么，對于數(shù)組來說，第一個元素的地址是什么的？答案是數(shù)組名。

我們再嘗試寫一個測試程序

#include <stdio.h>

int main(int argc,char **argv)
{
    int array[5];
    printf("array: %p\n", array);
    printf("array[0]: %p\n", &array[0]); // %p 用來打印數(shù)組的地址
    printf("array[1]: %p\n", &array[1]);
    printf("array[2]: %p\n", &array[2]);
    printf("array[3]: %p\n", &array[3]);
    printf("array[4]: %p\n", &array[4]);

    return 0;
}

程序運行結(jié)果如下：

array: 0x7ffeefa29490
array[0]: 0x7ffeefa29490
array[1]: 0x7ffeefa29494
array[2]: 0x7ffeefa29498
array[3]: 0x7ffeefa2949c
array[4]: 0x7ffeefa294a0

我們發(fā)現(xiàn)，直接輸出 array 和首元素的地址，是一模一樣的，那么就可以得出一個結(jié)論：數(shù)組名是一個指向數(shù)組首元素的指針

但是這個指針和我們常見的指針有一些不一樣的地方，這個指針是一個常量，所以我們是不可以對其進行修改的。也就是說，我們不能對其進行 array = p 或者 array++ 這樣包含重新賦值的操作，但是我們?nèi)匀豢梢杂弥羔樀挠梅▉聿僮魉?/p>

例如，使用指針的加減法來訪問對應(yīng)的元素

#include <stdio.h>

int main(int argc,char **argv)
{
    int array[5];
    *(array + 2) = 1;

    return 0;
}

代碼中的 *(array + 2) = 1; 就等價于 array[2] = 1;

指針篇

我們在前面講過 malloc 分配內(nèi)存的用法。來看一個例子

#include <stdio.h>

int main(int argc,char **argv)
{
    int * p = (int *)malloc(5 * sizeof(int));

    free(p);
    return 0;
}

在上面的程序中，我們分配出來了一個 5 個 int 大小的儲存空間：

在這塊儲存空間內(nèi)，可以存放 5 個 int 類型的數(shù)字，假如想要訪問第 3 個數(shù)字，我們可以把指針向后移動兩個元素的位置，寫成 *(p + 2)

那么指針可不可以按照數(shù)組的訪問方式去訪問呢？p[2]

其實也是可以的，p[2]和*(p + 2)在這里是等價的。