C++指针和数组：字符和字符串、字符数组的关联和区别

C++中，数组和指针是非常重要的概念，特别是在处理字符和字符串方面更加常见。本篇攻略将从字符、字符串、字符数组、指针等多个维度深入剖析它们之间的关系和区别，以及在实际使用中该如何注意。

1. 字符和字符串

1.1 字符

在C++中，字符是以ASCII编码方式存储的，每个字符占1个字节（8位），用单引号' '表示。例如：

char ch = 'A'; // 定义字符变量，赋值A

1.2 字符串

字符串是由字符组成的一串字符序列，用双引号" "表示，最后还有一个'\0'（空字符）表示字符串的结束。例如：

char str[] = "Hello World!"; // 定义并初始化字符串变量

注意：字符串的末尾有一个'\0'字符，它并不是字符串的一部分，只是用于表示字符串的结束。

2. 字符数组

字符数组是由若干个字符组成的数组，可以表示一个字符串，也可以表示一组字符。例如：

char arr[] = {'H','e','l','l','o','\0'}; // 定义并初始化字符数组，表示字符串 Hello

此处'\0'字符表示字符串的结束。

3. 指针

指针是一个变量，它存储了一个地址。可以通过指针来访问或修改该地址对应的内存中的数据。例如：

char *p; // 定义一个字符指针变量 p

4. 字符/字符串与指针的关联

4.1 字符指针

字符指针指向一个字符变量的地址。我们可以通过指针来操作字符变量，也可以通过指针来访问字符串的每一个字符。例如：

char ch = 'A';
char *p = &ch; // 定义字符指针 p，指向字符变量 ch
cout << *p << endl; // 输出 A

此处，'*p'表示指针p所指向的内存地址所存储的值，即字符变量ch的值。

4.2 字符串指针

字符串指针指向一个字符数组的首地址，可以通过指针来访问字符串的每一个字符。例如：

char str[] = "Hello World!";
char *p = str; // 定义指针 p，指向字符串 str 的首地址
cout << *p << endl; // 输出 H

此处，'*p'表示指针p所指向的内存地址所存储的值，即字符数组str的第一个字符'H'。

4.3 字符串指针的加减操作

由于字符串是以字符数组的形式存在，所以字符串指针也具有与数组一样的特性，即可以进行指针的加减操作。例如：

char str[] = "Hello World!";
char *p = str; // 定义指针 p，指向字符串 str 的首地址
p += 6; // 将指针 p 调整到字符串 str 中第 6 个字符位置，即 W 
cout << *p << endl; // 输出 W

4.4 字符/字符串变量的地址

我们可以通过&符号，获得字符或字符串变量的内存地址。例如：

char str[] = "Hello World!";
cout << &str << endl; // 输出 str 的内存地址

5. 示例说明

5.1 示例1

在这个示例中，我们将通过指针来访问和修改字符串。具体代码如下：

#include <iostream>
#include <string.h>
using namespace std;

int main()
{
    char str[] = "Hello World!";
    char *p = str; // 定义指针 p，指向字符串 str 的首地址
    cout << "Original string: " << str << endl; // 输出原始字符串
    *p = 'h'; // 修改第一个字符为小写h
    cout << "New string: " << str << endl; // 输出新字符串
    return 0;
}

输出结果为：

Original string: Hello World!
New string: hello World!

以上代码，我们通过指针 *p 来访问字符串 str 的第一个字符，将其修改为小写h。然后再将字符串 str 输出，发现已经被修改。

5.2 示例2

这个示例中，我们将通过字符数组来进行字符串操作。具体代码如下：

#include <iostream>
#include <string.h>
using namespace std;

int main()
{
    char str[] = "Hello World!";
    char arr[] = {};
    strcpy(arr, str); // 复制字符串 str 到字符数组 arr 中
    cout << "Original string: " << str << endl; // 输出原始字符串
    cout << "New string: " << arr << endl; // 输出新字符串
    return 0;
}