C++（指针数组、数组指针）

目录

• 1. 指针数组
• 2. 数组指针
  • 2.1 *ptr[i]与(*ptr)[i]的区别
• 3. 区别总结

在C++中，指针数组和数组指针是两个不同的概念，它们的名字虽然相似，但含义和使用方式都有明显的区别。以下是详细的介绍和区别：

1. 指针数组

指针数组（Array of Pointers）是一个数组，其中的每个元素都是一个指针。它用于存储指向某种类型的数据的指针。

例如，一个指向整数的指针数组可以这样定义：

int* arr[5];

在这个例子中，arr 是一个包含 5 个指针的数组，每个指针都指向一个整数。你可以这样使用它：

int a = 1, b = 2, c = 3, d = 4, e = 5;
int* arr[5] = { &a, &b, &c, &d, &e };

for (int i = 0; i < 5; ++i) {
    std::cout << *arr[i] << " ";  // 输出 1 2 3 4 5
}
std::cout << std::endl;

2. 数组指针

数组指针（Pointer to an Array）是指向数组的指针。它用于指向一个数组的首地址。

例如，一个指向包含 10 个整数的数组的指针可以这样定义：

int (*ptr)[10];

在这个例子中，ptr 是一个指向包含 10 个整数的数组的指针。你可以这样使用它：

int arr[10] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
int (*ptr)[10] = &arr;

for (int i = 0; i < 10; ++i) {
    std::cout << (*ptr)[i] << " ";  // 输出 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
}
std::cout << std::endl;

2.1 *ptr[i]与(*ptr)[i]的区别

在 C++ 中，*ptr[i] 和 (*ptr)[i] 的含义不同，主要体现在对指针的解引用和数组下标操作的优先级上。

1. *ptr[i]：

   • 这个表达式先会计算 ptr[i]，它表示访问指针 ptr 所指向的第 i 个元素。
   • ptr[i] 实际上是等价于 *(ptr + i)，即访问指针 ptr 所指向的地址加上 i 个单位后的元素。
   • 然后，对 ptr[i] 的结果应用解引用操作 *，即访问 ptr[i] 指向的元素。

   例如，如果 ptr 是一个指向指针的指针（int** ptr），那么 ptr[i] 是 int* 类型的指针，然后 *ptr[i] 是 int 类型的值。

2. (*ptr)[i]：

   • 这个表达式首先会解引用 ptr，得到 *ptr，这意味着 *ptr 是指向数组的指针（假设 ptr 是 int**，那么 *ptr 是 int*）。
   • 然后，对 *ptr 这个指针应用下标操作 [i]，即访问 *ptr 指向的数组中第 i 个元素。

   例如，如果 ptr 是一个指向指针的指针（int** ptr），那么 *ptr 是 int*，而 (*ptr)[i] 是 int 类型的值，等价于 *( (*ptr) + i)。

3. 示例：

   int arr[3] = {1, 2, 3};
   int* ptr[3] = {&arr[0], &arr[1], &arr[2]}; // ptr 是一个 int* 数组
   int** pptr = ptr; // pptr 是一个指向 int* 的指针
   
   // 使用 *ptr[i]
   int value1 = *ptr[1]; // 等价于 *(ptr[1])，即 *(&arr[1])，结果是 arr[1]，值为 2
   
   // 使用 (*ptr)[i]
   int value2 = (*pptr)[1]; // 等价于 *( (*pptr) + 1 )，即 *(ptr + 1)，结果是 ptr[1]，值为 2
   

总的来说，*ptr[i] 是对数组中每个元素进行解引用操作，而 (*ptr)[i] 是先解引用指向数组的指针，然后访问数组元素。

3. 区别总结

1. 定义方式不同：

   • 指针数组：一个数组，其中的每个元素都是指针。例如 int* arr[5]。
   • 数组指针：一个指向数组的指针。例如 int (*ptr)[10]。

2. 使用方式不同：

   • 指针数组：用于存储多个指针，可以指向不同的内存地址。
   • 数组指针：用于指向一个数组，可以通过解引用访问数组的元素。

3. 功能不同：

   • 指针数组：常用于需要存储多个指针的场景，例如动态分配多个对象的指针。
   • 数组指针：常用于传递数组的首地址，例如作为函数参数传递大数组以避免复制整个数组。

通过理解这两个概念的区别，可以更好地选择和使用它们来解决特定的编程问题。