char[]数组与char *指针的区别

char[]数组与char *指针的区别

问题描述

虽然很久之前有看过关于char指针和char数组的区别，但是当时没有系统的整理，到现在频繁遇到，在string，char[]， char *中迷失了。由于string涉及的内容很多，因此本文中就先不整理了，对char[]和
char *进行了一个整理，原理可能还是不太明白，但至少印象深刻了很多。

整型数组和整型指针

在讨论字符数组、字符指针以及字符串之前，先看下整型数组与整型指针的区别

    int a[]={1,2,3};//整型数组，a的指向不能改变，但数组的内容可以改变
    int *p = a;//整型指针，可以改变指向

    //resetiosflags(ios::right)<<setw(12)用来设置右对齐的格式
    cout<<"a = "<<resetiosflags(ios::right)<<setw(12)<<a<<endl;//输出结果为a在内存中的位置
    cout<<"&a = "<<resetiosflags(ios::right)<<setw(11)<<&a<<endl;//对数组名取地址，结果同上
    cout<<"p = "<<resetiosflags(ios::right)<<setw(12)<<p<<endl;//输出结果与a一致
    cout<<"&p = "<<resetiosflags(ios::right)<<setw(11)<<&p<<endl;
    cout<<"&a[0] = "<<resetiosflags(ios::right)<<setw(7)<<&a[0]<<endl;//数组第一个元素的地址

从结果可以看出，整型数组名和对数组名用取地址"&"运算符得到的结果是一致的，其结果与数组的首个元素在内容在的地址相同；但对于整型指针，两者的值有所不同

    cout<<"*a = "<<*a<<endl;
    cout<<"*p = "<<*p<<endl;

    cout<<"&(*a) = "<<&(*a)<<endl;
    cout<<"&(*p) = "<<&(*p)<<endl;

    cout<<"*(&a) = "<<*(&a)<<endl;
    cout<<"*(&p) = "<<*(&p)<<endl;

此处* a代表的是a指向的数组的第一个元素的值，* p 与* a 相同
对* a和* p取地址得到的实际上就是数组的地址
&a和&p已经是地址了，
加上* 得到的结果对于数组名而言，是数组的地址，对指针p而言，是其指向的内容的地址

void f1(int arr[])//与 f1(int *arr)在本质上一致
{
    cout<<"In f1 sizeof(arr) is: "
        <<sizeof(arr)<<endl;//这个时候，虽然传入的是数组，但是arr自动退化为指针
}

    cout<<"In main sizeof(a) is: "<<sizeof(a)<<endl;//输出12，即整个数组的大小
    cout<<"In main sizeof(p) is: "<<sizeof(p)<<endl;//输出4，即整型指针的大小
    f1(a);
    
    if (a== p)//用==对a和p进行比较时，两者是相同的
    {
        cout<<"a == p "<<endl;
    }
    else
        cout<<"a != p "<<endl;

对数组名和指针名用sizeof的结果如下

总的来说，在整型数组中，数组名相当于指向数组首元素的指针，但其指向不可改变。当将一个数组作为参数传递给函数时，实际传入的是指针。

字符数组和字符指针

首先定义两个字符数组和两个字符指针

    char ch1[] = "hello world";//字符数组
    char ch2[] = "hello world";
    char * ch3 = "hello world";//字符指针
    char * ch4 = "hello world";

然后对数组以及指针进行一系列的输出

1. 输出字符数组的名和指针名

    //这四个语句的输入是相同的
    cout<<"ch1 = "<<ch1<<endl;//输出的是整个字符数组的内容
    cout<<"ch2 = "<<ch2<<endl;//同上
    cout<<"ch3 = "<<ch3<<endl;//输出的指针指向的整个区域的值
    cout<<"ch4 = "<<ch4<<endl;

输出字符数组的名和指针名的结果如下图所示

从输出结果可以看到与整型数组和整型指针的输出结果完全不同，在整型数组和整型指针的情况下，输出的是内存中的地址，字符串数组名输出的结果是整个字符串数组的内容，字符串指针输出的内容是所指向的字符串的所有内容。

2. 对数组和指针名取地址

   cout<<"&ch1 = "<<&ch1<<endl;//每个指针各自在内存中的地址
   cout<<"&ch2 = "<<&ch2<<endl;
   cout<<"&ch3 = "<<&ch3<<endl;
   cout<<"&ch4 = "<<&ch4<<endl;

对字符数组和字符指针取地址后的输入结果如下图

从结果可以看出，输出的是每个指针各自的地址（数组名实质上就是指向数组首地址的指针）

3. 对首元素去地址

   cout<<"&ch1[0] = "<<&ch1[0]<<endl;//输出的结果是整个字符串数组
   cout<<"&ch2[0] = "<<&ch2[0]<<endl;//同上
   cout<<"&ch3[0] = "<<&ch3[0]<<endl;//同上
   cout<<"&ch4[0] = "<<&ch4[0]<<endl;//同上

在整型数组中，&a[0]的输出结果是数组的首地址，在字符串中，结果却不是

由结果可知，字符数组的第一个元素取地址的结果输出的却是整个字符串

4. 对数组名和指针用* ，同时对首元素取地址后用*

   cout<<"*ch1 = "<<*ch1<<endl;
   cout<<"*ch2 = "<<*ch2<<endl;
   cout<<"*ch3 = "<<*ch3<<endl;
   cout<<"*ch4 = "<<*ch4<<endl;
   
   cout<<"*(&ch1[0]) = "<<*(&ch1[0])<<endl;
   cout<<"*(&ch2[0]) = "<<*(&ch2[0])<<endl;
   cout<<"*(&ch3[0]) = "<<*(&ch3[0])<<endl;
   cout<<"*(&ch4[0]) = "<<*(&ch4[0])<<endl;

结果比较好理解，就是字符数组的第一个字符

5. &和* 同时使用

   cout<<"&(*ch1) = "<<&(*ch1)<<endl;
   cout<<"&(*ch2) = "<<&(*ch2)<<endl;
   cout<<"&(*ch3) = "<<&(*ch3)<<endl;
   cout<<"&(*ch4) = "<<&(*ch4)<<endl;


   cout<<"*(&ch1) = "<<*(&ch1) <<endl;
   cout<<"*(&ch2) = "<<*(&ch2) <<endl;
   cout<<"*(&ch3) = "<<*(&ch3) <<endl;
   cout<<"*(&ch4) = "<<*(&ch4) <<endl;

输出的结果是整个字符数组，和整型的情况又不同

6. 用==和strcmp比较

   if (ch1== ch2)
       cout<<"ch1== ch2"<<endl;
   else
       cout<<"ch1 != ch2"<<endl;

   if (ch3== ch4)
       cout<<"ch3== ch4"<<endl;
   else
       cout<<"ch3 != ch4"<<endl;

   if (strcmp(ch1,ch2) == 0 )
       cout<<"Using strcmp, ch1 = ch2"<<endl;
   else
       cout<<"ch3 != ch4"<<endl;

由于ch1和ch2s是两个不同的数组，所以用== 判断的返回结果为假
ch3和ch4是两个指针，其指向内容相同，因此用== 判断返回值为真
strcmp比较的只是数组的内容，ch1与ch2的内容是相同的