C++数组和指针的区别与联系

C++ 数组和指针是 C++ 程序中经常使用的两种数据类型，很多初学者会混淆它们的用法和定义。本文将为您详细讲解 C++ 数组和指针的区别与联系，帮助您更好地理解和使用这两种数据类型。

C++ 数组和指针的定义

数组

C++ 数组是同类型元素的集合，这些元素存储在连续的内存位置中。数组可以是任何数据类型，如整型、字符型、浮点型等。数组中的每个元素可以通过下标访问，下标从零开始。

定义一个 int 类型的数组，可以使用以下语句：

int arr[10];  // 声明一个长度为 10 的 int 类型数组

指针

C++ 指针是一个变量，其值是另一个变量的内存地址。指针指向的变量可以是任何数据类型，如整型、字符型、浮点型等。指针经常用于动态分配内存和间接访问函数参数等应用场景。

定义一个指向 int 类型的指针，可以使用以下语句：

int *p;  // 声明一个指向 int 类型变量的指针

C++ 数组和指针的区别

存储方式不同

数组的元素是连续存储的，而指针变量与指向的变量存储位置无关。指针变量存储的是变量的内存地址，可以通过指针访问指向的变量，但不能访问其他变量。

用法不同

数组元素可以通过下标访问，而指针变量可以通过间接访问运算符(*)得到指向变量的值。

举个例子，假设存在以下的数组和指针：

int arr[3] = {1, 2, 3};  // 声明并初始化一个数组
int *p = arr;  // 定义一个指向数组 arr 的指针

可以通过以下语句访问数组元素：

cout << arr[0] << arr[1] << arr[2];

也可以通过以下语句访问指针变量指向的值：

cout << *p;   // 输出 1
cout << *(p+1);  // 输出 2
cout << *(p+2);  // 输出 3

相互转化

数组可以转换为指针来使用，指针也可以转换为数组来使用。

通过以下语句将数组 arr 转换为指针：

int *p = arr;

也可以通过以下语句将指针 p 转换为数组：

int arr[3] = {1, 2, 3};
int (*p)[3] = &arr;

C++ 数组和指针的联系

下标访问相似

虽然数组和指针的访问方式不同，但下标访问数组和指针都是通过指针逐个地址访问元素。数组访问方式可以看做是指针访问的一种特殊情况。

内存地址相似

数组名是一个指向数组首个元素的常量指针，该指针存储的内存地址与数组首个元素的内存地址相同。指向数组元素的指针指向的内存地址也和数组的内存地址相似。

举个例子，假设存在以下的数组和指针：

int arr[3] = {1, 2, 3};
int *p = arr;

则数组名 arr 存储的内存地址和指针变量 p 存储的地址相同，也就是都指向数组的首个元素的内存地址。

示例说明

下面使用一个简单的示例说明数组和指针的区别与联系。

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int arr[3] = {1, 2, 3};
    int *p = arr;

    cout << "Array Output: " << endl;
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        cout << arr[i] << " ";
    }

    cout << endl << "Pointer Output: " << endl;
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        cout << *(p+i) << " ";
    }

    return 0;
}

上述示例中，定义了一个包含三个元素的数组 arr 和一个指向 arr 的指针变量 p。使用 for 循环和下标访问输出数组元素，使用指针和间接访问运算符输出指针变量指向的元素。

输出结果为：

Array Output:
1 2 3
Pointer Output:
1 2 3

从输出结果可以看出，无论是数组还是指针，最终输出的元素值都是一样的。这也再次证实了数组和指针的联系。