物聯網/嵌入式工程師
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在前面及小結中，我們學習了指針和數組的概念，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的，本小結我們就來探討一下指針和數組的聯系。
我們在定義數組的時候，常常這樣定義，int arr[5];
在 C++ 中，數組表示的是一段連續的內存存儲空間
如上圖，每個元素之間是沒有空隙的，這樣每個元素的內存地址，其實也是有規律可循的。可以寫這樣一個程序，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 個字節大小，說明他們確實是緊密相連的。
驗證了數組的地址之后，再來看看數組是如何訪問數組中的元素的。假設我們想要訪問第 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，再加上相應元素的偏差，就可以拿到第二個元素的地址了。
那么，對于數組來說，第一個元素的地址是什么的？答案是數組名。
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;
}
程序運行結果如下：
array: 0x7ffeefa29490 array[0]: 0x7ffeefa29490 array[1]: 0x7ffeefa29494 array[2]: 0x7ffeefa29498 array[3]: 0x7ffeefa2949c array[4]: 0x7ffeefa294a0
我們發現，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論：數組名是一個指向數組首元素的指針
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，但是我們仍然可以用指針的用法來操作他。
例如，使用指針的加減法來訪問對應的元素
#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;
我們在前面講過 malloc 分配內存的用法。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，可以存放 5 個 int 類型的數字，假如想要訪問第 3 個數字，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。
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