C++指针与数组表示法

C++ pointer vs array notation

本文关键字:表示 数组 指针 C++      更新时间:2023-10-16

当我声明一个这样的新数组时:

int foo[5]

foo真的是指向数组第一个元素的指针吗?我能做到这一点吗:

*(foo+2)

访问数组的第三个元素?假设我正在制作一个 2D 数组:

int foo[3][4]

foo现在是int**吗?

不,"foo"在这两种情况下都是数组类型,但是当表达式中需要带有"foo"的指针时,它会隐式转换为一个(指向数组第一个元素(。所有数组都具有此行为。在这种情况下,由于可以通过指针类型完成加法,但不能通过数组完成,因此"foo"被转换为"int *"。

*(foo+2) // 'foo' is implicitly converted into 'int *', pointing to 'foo' first element
foo + 1 //same as above

但是现在你可能会问,'array'类型的属性是什么,为什么我们应该使用它,而不是指向第一个元素转换的隐式指针。问题是它们不多。你可以用数组类型判断对象的大小,如下所示:

sizeof(foo) //returns the size which array 'foo' occupies 

并使用"&"运算符获取其地址:

&foo // '&foo' has type of 'int (*)[5]'

您还可以使用"array"引用(或指针(类型的参数创建函数,以便仅接受具有指定大小的函数(如果它们只是指针并期望传递的数组衰减到这样的指针中,则这是不可能的(。例:

void func(int (&)[5]);
void func1(int (*arg)[5]); // should be accessed by '*arg', allow the use of null-pointers
void func2(int *); //same as the misleading 'void func2(int [5])' or 'void func2(int [6])' etc.
int foo[5];
int foo1[6];
func(foo); // 'foo' type is ('int [5]') - ok
func1(&foo); // '&foo' type is ('int (*)[5]') - ok
func(foo1); // 'foo1' type is ('int [6]') - not allowed, param type is 'int (&)[5]' !
func1(&foo1); // '&foo1' type is ('int (*)[6]') - not allowed, param type is 'int (*)[5]' !
func2(foo); // 'foo' is implicitly converted to 'int *' - ok
func2(foo1); // 'foo1' is implicitly converted to 'int *' - ok

在第二种情况下,当数组为 2D 时 - 将应用相同的属性。它的声明的意思是:"一个 3 个元素的数组,类型为 4 个元素的数组,类型 int"所以它实际上只是一个数组数组,仅此而已。它是指向第一个元素转换的隐式指针不是类型为"int **",而是"int (*([4]",因为它的每个元素都是另一个数组。

声明也可以这样写:

int (foo[3])[4];

另请注意,"数组"不能赋值,因此它们不能按值传递或由函数返回。我的意思是:

int funcReturningArray()[2]; //not allowed
int funcAcceptingArray(int [2]); //just converted into pointer
int funcAcceptingArray(int *); //same as above

尽管数组参数由于遗留原因(或因为其他原因?(在语法上被接受,但它们的真正含义永远不会被容忍,它们只是被"调整"为指针。

注意:数组类型到其第一个元素的指针的隐式转换有时称为"数组到指针衰减"。

没有数组不是指针,但在表达式中,它们被转换为指向其第一个元素的右值指针。所以在这个表达中

*(foo+2)

首先将Foo转换为右值指针,然后使用指针算法。

对于此数组声明

int foo[3][4];

表达式中使用的名称 foo 将转换为类型 int ( * )[4] 的右值指针

右值这个词意味着例如你不能写++foo

也就是说,表达式中使用的数组名称的编译器创建一个临时对象,该对象是数组第一个元素的 poimnter。

请注意,如果您使用带有数组名称的示例运算符sizeof,则最后一个不会转换为指针。所以对于您的最后一个数组定义

sizeof( foo )

将相当于

3 * 4 * sizeof( int )

sizeof( int ( * )[4] )

将返回指针本身的大小。

最后,如果您将运算符&应用于数组名称,那么您将获得指向数组本身的指针。例如

int foo[3][4];
int ( *ptr_to_foo )[3][4] = &foo;