C++語言中數組指標和指標數組徹底分析

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#       基本知識               #
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當然我們一切都是從最簡單的內建類型開始，最後我會做一些推廣。
先看一下基本的形式,我們從這裡起步!

Cpp代碼  

1. --------------指標----------------  
2. int a=10;  
3. int *p=&a;  
4.   
5. -------------指標的指標-----------  
6. int b=20;  
7. int *p=&b;  
8. int **p2p=&p;  
9.   
10. -------------簡單數組-----------------  
11. int c[10];//整數數組，含有10個整數元素  
12.           file://也就是說每一個元素都是整數  
13.            
14. --------------指標數組--------------------  
15. int *p[10];//指標數組，含有10個指標元素  
16.             file://也就是說每一個元素都是指標  
17.              
18. --------------數組指標--------------------  
19. int (*p)[10];//數組指標，這個指標可以用來指向  
20.              file://含有10個元素的整數數組  

 

上面這些簡單的形式是我們必須要首先理解，這個是基本的知識。
同時我們從上面也要得出一個很重要的知識提示：c++語言層面上
關於變數聲明的部分，尾碼結合變數的優先順序比首碼要高的。
看我們上面的例子的最後兩個就明白了，我們為了實現數組指標的
聲明我們不得不變通一下。我們採用()來實現優先順序的改變，實現了
數組指標的聲明。

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#      進一步提高知識          #
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數組，數組的指標，指標的數組，概念太多了。我接受概念一多的
時候，我就想把這些複雜的東西簡單一下。因為我太懶了，概念簡化
一下，記住更容易一點。所以我們這裡要認識一下上面這些概念本質。
這樣可以簡化概念，減少記憶的難度。

先看一段程式。

Cpp代碼  

1. #include <iostream>  
2. #include <typeinfo>  
3. using namespace std;  
4. int main()  
5. {  
6.  int vInt=10;  
7.  int arr[2]={10,20};  
8.    
9.  int *p=&vInt;  
10.  int **p2p=&p;  
11.    
12.  int *parr[2]={&vInt,&vInt};  
13.  int (*p2arr)[2]=&arr;  
14.   
15.  cout<<"Declaration [int vInt=10] type=="<<typeid(vInt).name()<<endl;  
16.  cout<<"Declaration [arr[2]={10,20}] type=="<<typeid(arr).name()<<endl;  
17.  cout<<"Declaration [int *p=&vInt] type=="<<typeid(p).name()<<endl;  
18.  cout<<"Declaration [int **p2p=&p] type=="<<typeid(p2p).name()<<endl;  
19.  cout<<"Declaration [int *parr[2]={&vInt,&vInt}] type=="<<typeid(parr).name()<<endl;  
20.  cout<<"Declaration [int (*p2arr)[2]=&arr] type=="<<typeid(p2arr).name()<<endl;  
21.   
22.  return 0;  
23. }  

 

啟動並執行結果如下：(我在前面加了行號#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]

現在我們來分析一下結果。因為我們已經具有了第一部分的基本知識，我們現在
可以很明確區別出來我們聲明的類型。這裡主要有兩個很重要的部分，我們不過
是就事講事情，編譯器是如何?的原理不在這裡討論之列。

--------#02：數組------------

現在看#02,想到了什麼沒有呀？在編譯器看來數組只是相對應類型的指標類型。
當我們把數組傳遞給函數作為參數的時候，傳遞的是指標，所以我們可以利用
參數來修改數組元素。這個轉化是編譯器自動完成的。

void f(int[]);
int a[2]={10,20};
f(a);//這行等價於編譯器完成的函數轉化f(int *p)

也就是說這裡編譯器自動完成了int[]類型到int *的轉化，
注意是編譯器完成的，也可以說是語言本身實現的，我們
對此只有接受的份了。

-------#05：指標數組---------------

指標數組的編譯器內部表示也是對應類型的指標。

------#06：數組指標----------------
數組指標的編譯器內部表示就是有一點特別了。
編譯器(或者說是語言本身)有數組指標這個內部表示。
由於c++語言的類型嚴格檢查的語言（當然還有一些是存在隱式類型轉化的）

所以我們下面的寫法是不能編譯通過的。
{
file://---------編 譯不能通過--------------
int arr[3]={10,20};//注意是3個元素數組
int (*p2arr)[2]=&arr;//注意是指向2個元素數組的指標
file://---------編 譯不能通過--------------
}

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#      初步小結                #
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通過上面兩個小節的內容，大家應該基本明白了，
數組，指標，指標數組，數組指標到底是怎麼一回事情了吧。

-----------補充開始-----------------------
關於數組和指標的轉化，以及我們使用指標(++,--)等來運算元組，
是基於數組在記憶體中是連續分布的。

但是我們使用“迭代器”的時候，情況是不一樣的。
這個問題本文不討論。

-----------補充結束---------------------

不過c++語言本身有很多詭異的地方（因為c++要考慮到跟c語言以及舊的c++版本相容）。
內建類型的這些性質特徵到了函數部分會有一點小的變化，不過如果你瞭解了編譯器做了
什麼以後的話，你也就不會太奇怪了。不過關於函數部分的內容我下次再說了。

現在回到上面的內容。我們這裡還是講一下內建類型。顯然一樣類型的變數是可以互相賦值。
不過當然還有一些其他情況也是可以的，比如類型的寬化，關於類的繼承體系問題等等。

當然了，不一樣的類型一般來說是不能互相賦值，當然這裡的例外就是強制轉化，
類的繼承體系等情況了。

看到這裡就會明白下面的程式為什麼會啟動並執行了。
我這裡也把下面的程式作為今天內容的總結：

Cpp代碼  

1. #include <iostream>  
2. using namespace std;  
3. int main()  
4. {  
5.  int a[2]={10,20};  
6.  int *p=a;//根據上面說明，由於編譯器的參與，兩者類型轉化後一致  
7.    
8.  int vInt=10;  
9.  int *parr[2]={&vInt,&vInt};   
10.  int **p2p=parr;//上面分析，類型一致  
11.    
12.  return 0;  
13. }  

 

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