C++语言中数组指针和指针数组彻底分析

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#       基本知识               #
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当然我们一切都是从最简单的内建类型开始，最后我会做一些推广。
先看一下基本的形式,我们从这里起步!

--------------指针----------------
int a=10;
int *p=&a;

-------------指针的指针-----------
int b=20;
int *p=&b;
int **p2p=&p;

-------------简单数组-----------------
int c[10];//整数数组，含有10个整数元素
          file://也就是说每一个元素都是整数

--------------指针数组--------------------
int *p[10];//指针数组，含有10个指针元素
            file://也就是说每一个元素都是指针

--------------数组指针--------------------
int (*p)[10];//数组指针，这个指针可以用来指向
             file://含有10个元素的整数数组

 

上面这些简单的形式是我们必须要首先理解，这个是基本的知识。
同时我们从上面也要得出一个很重要的知识提示：c++语言层面上
关于变量声明的部分，后缀结合变量的优先级比前缀要高的。
看我们上面的例子的最后两个就明白了，我们为了实现数组指针的
声明我们不得不变通一下。我们采用()来实现优先级的改变，实现了
数组指针的声明。

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#      进一步提高知识          #
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数组，数组的指针，指针的数组，概念太多了。我接受概念一多的
时候，我就想把这些复杂的东西简单一下。因为我太懒了，概念简化
一下，记住更容易一点。所以我们这里要认识一下上面这些概念本质。
这样可以简化概念，减少记忆的难度。

先看一段程序。

#include <iostream>
#include <typeinfo>
using namespace std;
int main()
{
 int vInt=10;
 int arr[2]={10,20};

 int *p=&vInt;
 int **p2p=&p;

 int *parr[2]={&vInt,&vInt};
 int (*p2arr)[2]=&arr;

 cout<<"Declaration [int vInt=10] type=="<<typeid(vInt).name()<<endl;
 cout<<"Declaration [arr[2]={10,20}] type=="<<typeid(arr).name()<<endl;
 cout<<"Declaration [int *p=&vInt] type=="<<typeid(p).name()<<endl;
 cout<<"Declaration [int **p2p=&p] type=="<<typeid(p2p).name()<<endl;
 cout<<"Declaration [int *parr[2]={&vInt,&vInt}] type=="<<typeid(parr).name()<<endl;
 cout<<"Declaration [int (*p2arr)[2]=&arr] type=="<<typeid(p2arr).name()<<endl;

 return 0;
}

 

运行的结果如下：(我在前面加了行号#XX)
#01 Declaration [int vInt=10] type==int
#02 Declaration [arr[2]={10,20}] type==int *
#03 Declaration [int *p=&vInt] type==int *
#04 Declaration [int **p2p=&p] type==int * *
#05 Declaration [int *parr[2]={&vInt,&vInt}] type==int **
#06 Declaration [int (*p2arr)[2]=&arr] type==int (*)[2]

现在我们来分析一下结果。因为我们已经具有了第一部分的基本知识，我们现在
可以很明确区别出来我们声明的类型。这里主要有两个很重要的部分，我们不过
是就事讲事情，编译器是如何实现的原理不在这里讨论之列。

--------#02：数组------------

现在看#02,想到了什么没有呀？在编译器看来数组只是相对应类型的指针类型。
当我们把数组传递给函数作为参数的时候，传递的是指针，所以我们可以利用
参数来修改数组元素。这个转化是编译器自动完成的。

void f(int[]);
int a[2]={10,20};
f(a);//这行等价于编译器完成的函数转化f(int *p)

也就是说这里编译器自动完成了int[]类型到int *的转化，
注意是编译器完成的，也可以说是语言本身实现的，我们
对此只有接受的份了。

-------#05：指针数组---------------

指针数组的编译器内部表示也是对应类型的指针。

------#06：数组指针----------------
数组指针的编译器内部表示就是有一点特别了。
编译器(或者说是语言本身)有数组指针这个内部表示。
由于c++语言的类型严格检查的语言（当然还有一些是存在隐式类型转化的）

所以我们下面的写法是不能编译通过的。
{
file://---------编 译不能通过--------------
int arr[3]={10,20};//注意是3个元素数组
int (*p2arr)[2]=&arr;//注意是指向2个元素数组的指针
file://---------编 译不能通过--------------
}

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#      初步小结                #
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通过上面两个小节的内容，大家应该基本明白了，
数组，指针，指针数组，数组指针到底是怎么一回事情了吧。

-----------补充开始-----------------------
关于数组和指针的转化，以及我们使用指针(++,--)等来操作数组，
是基于数组在内存中是连续分布的。

但是我们使用“迭代器”的时候，情况是不一样的。
这个问题本文不讨论。

-----------补充结束---------------------

不过c++语言本身有很多诡异的地方（因为c++要考虑到跟c语言以及旧的c++版本兼容）。
内建类型的这些性质特征到了函数部分会有一点小的变化，不过如果你了解了编译器做了
什么以后的话，你也就不会太奇怪了。不过关于函数部分的内容我下次再说了。

现在回到上面的内容。我们这里还是讲一下内建类型。显然一样类型的变量是可以互相赋值。
不过当然还有一些其他情况也是可以的，比如类型的宽化，关于类的继承体系问题等等。

当然了，不一样的类型一般来说是不能互相赋值，当然这里的例外就是强制转化，
类的继承体系等情况了。

看到这里就会明白下面的程序为什么会运行的了。
我这里也把下面的程序作为今天内容的总结：

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
 int a[2]={10,20};
 int *p=a;//根据上面说明，由于编译器的参与，两者类型转化后一致

 int vInt=10;
 int *parr[2]={&vInt,&vInt};
 int **p2p=parr;//上面分析，类型一致

 return 0;
}