数组篇

在前面及小结中，我们学习了指针和数组的概念，看起来这是两个完全不同的东西。但其实他们两者是紧密相关的，本小结我们就来探讨一下指针和数组的联系。

我们在定义数组的时候，常常这样定义，int arr[5];

在 C++ 中，数组表示的是一段连续的内存存储空间

如上图，每个元素之间是没有空隙的，这样每个元素的内存地址，其实也是有规律可循的。可以写这样一个程序，来验证我们的想法：

#include <stdio.h>

int main(int argc,char **argv)
{
    int array[5];
    printf("array[0]: %p\n", &array[0]); // %p 用来打印数组的地址
    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;
}

程序运行结果如下：

array[0]: 0x7ffee9d81490
array[1]: 0x7ffee9d81494
array[2]: 0x7ffee9d81498
array[3]: 0x7ffee9d8149c
array[4]: 0x7ffee9d814a0

指针的地址以16进制的方式输出，可以看出，这几个地址中，每两个相邻的地址都相差 4 ，而每一个元素都是 int类型，int 占 4 个字节大小，说明他们确实是紧密相连的。

验证了数组的地址之后，再来看看数组是如何访问数组中的元素的。假设我们想要访问第 2 个元素（从 0 开始）

array[1];

那么 C++ 在碰到这行代码的时候，是先拿到第 2 个元素的地址，然后通过地址去访问元素，那么如何拿到第二个元素的地址呢？刚刚的实验证明，数组中元素的地址都是等差的，所以只要拿到第一个元素的地址，再加上相应元素的偏差，就可以拿到第二个元素的地址了。

那么，对于数组来说，第一个元素的地址是什么的？答案是数组名。

我们再尝试写一个测试程序

#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 用来打印数组的地址
    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;
}

程序运行结果如下：

array: 0x7ffeefa29490
array[0]: 0x7ffeefa29490
array[1]: 0x7ffeefa29494
array[2]: 0x7ffeefa29498
array[3]: 0x7ffeefa2949c
array[4]: 0x7ffeefa294a0

我们发现，直接输出 array 和首元素的地址，是一模一样的，那么就可以得出一个结论：数组名是一个指向数组首元素的指针

但是这个指针和我们常见的指针有一些不一样的地方，这个指针是一个常量，所以我们是不可以对其进行修改的。也就是说，我们不能对其进行 array = p 或者 array++ 这样包含重新赋值的操作，但是我们仍然可以用指针的用法来操作他。

例如，使用指针的加减法来访问对应的元素

#include <stdio.h>

int main(int argc,char **argv)
{
    int array[5];
    *(array + 2) = 1;

    return 0;
}

代码中的 *(array + 2) = 1; 就等价于 array[2] = 1;

指针篇

我们在前面讲过 malloc 分配内存的用法。来看一个例子

#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，我们分配出来了一个 5 个 int 大小的储存空间：

在这块储存空间内，可以存放 5 个 int 类型的数字，假如想要访问第 3 个数字，我们可以把指针向后移动两个元素的位置，写成 *(p + 2)

那么指针可不可以按照数组的访问方式去访问呢？p[2]

其实也是可以的，p[2]和*(p + 2)在这里是等价的。

指针和数组的姻缘

数组篇

指针篇

任务