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指针与数组的对比

      C++/C程序中,指针和数组在不少地方可以相互替换着用,让人产生一种错觉,以为两者是等价的。

       数组要么在静态存储区被创建(如全局数组),要么在栈上被创建。数组名对应着(而不是指向)一块内存,其地址与容量在生命期内保持不变,只有数组的内容可以改变。

   指针可以随时指向任意类型的内存块,它的特征是“可变”,所以我们常用指针来操作动态内存。指针远比数组灵活,但也更危险。

    下面以字符串为例比较指针与数组的特性。

7.3.1修改内容

       示例7-3-1中,字符数组a的容量是6个字符,其内容为hello\0a的内容可以改变,如a[0]= ‘X’。指针p指向常量字符串“world”(位于静态存储区,内容为world\0),常量字符串的内容是不可以被修改的。从语法上看,编译器并不觉得语句p[0]= ‘X’有什么不妥,但是该语句企图修改常量字符串的内容而导致运行错误。

 

char a[] = “hello”;
a[0] = ‘X’;
cout << a << endl;
char *p = “world”;     // 注意p指向常量字符串
p[0] = ‘X’;               // 编译器不能发现该错误
cout << p << endl;

 

示例7-3-1修改数组和指针的内容

 

7.3.2内容复制与比较

 

    不能对数组名进行直接复制与比较。示例7-3-2中,若想把数组a的内容复制给数组b,不能用语句 b = a ,否则将产生编译错误。应该用标准库函数strcpy进行复制。同理,比较ba的内容是否相同,不能用if(b==a) 来判断,应该用标准库函数strcmp进行比较。

 

    语句p = a 并不能把a的内容复制指针p,而是把a的地址赋给了p。要想复制a的内容,可以先用库函数mallocp申请一块容量为strlen(a)+1个字符的内存,再用strcpy进行字符串复制。同理,语句if(p==a) 比较的不是内容而是地址,应该用库函数strcmp来比较。

 

    // 数组…
    char a[] = "hello";

    char b[10];
    strcpy(b, a);            // 不能用    b = a;
    if(strcmp(b, a) == 0)    // 不能用  if (b == a)

    // 指针…
    int len = strlen(a);

    char *p = (char *)malloc(sizeof(char)*(len+1));
    strcpy(p,a);            // 不要用 p = a;
    if(strcmp(p, a) == 0)    // 不要用 if (p == a)

 

示例7-3-2数组和指针的内容复制与比较

 

7.3.3计算内存容量

用运算符sizeof可以计算出数组的容量(字节数)。示例7-3-3a)中,sizeof(a)的值是12(注意别忘了\0)。

指针p指向a,但是sizeof(p)的值却是4。这是因为sizeof(p)得到的是一个指针变量的字节数,相当于sizeof(char*),而不是p所指的内存容量。C++/C语言没有办法知道指针所指的内存容量,除非在申请内存时记住它。

注意当数组作为函数的参数进行传递时,该数组自动退化为同类型的指针。示例7-3-3b)中,不论数组a的容量是多少,sizeof(a)始终等于sizeof(char *)

char a[] = "hello world";
    char *p  = a;
    cout<< sizeof(a) << endl;    // 12字节
    cout<< sizeof(p) << endl;    // 4字节

 

示例7-3-3a计算数组和指针的内存容量

 

void Func(char a[100])
    {
        cout<< sizeof(a) << endl;    // 4字节而不是100字节
}

 

示例7-3-3b数组退化为指针