C++語言中陣列指標和指標陣列徹底分析(系列一) (轉)

worldblog發表於2007-12-13
C++語言中陣列指標和指標陣列徹底分析(系列一) (轉)[@more@]

近來在論壇中機場經常看到有關陣列指標和指標陣列的討論。這個是學習c++等語言中不可少的步驟,
不過向來指標的東西就是很有用但是也是很難用的東西,所以學習起來也不是很容易了。近來本人也
沒有什麼專案可以做的,所以就隨便寫的自己關於這些方面的理解,供同行參考,同時也可以把自己
的錯誤理解暴露在陽光下,接受大家評判的洗禮。

By ZosaTapo
">file://dertyang@263.net

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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型別開始,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!

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

-------------指標的指標-----------
int b=20;
int *p=&b;
int **p2p=&p;

-------------簡單陣列-----------------
int c[10];//整數陣列,含有10個整數元素
  就是說每一個元素都是整數
 
--------------指標陣列--------------------
int *p[10];//指標陣列,含有10個指標元素
  就是說每一個元素都是指標
 
--------------陣列指標--------------------
int (*p)[10];//陣列指標,這個指標可以用來指向
  有10個元素的整數陣列

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
關於變數宣告的部分,字尾結合變數的優先順序比字首要高的。
看我們上面的例子的最後兩個就明白了,我們為了實現陣列指標的
宣告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
陣列指標的宣告。

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#  進一步提高知識  #
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陣列,陣列的指標,指標的陣列,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。
#include
#include
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< cout< cout< cout< cout< cout<

 return 0;
}

執行的結果如下:(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宣告的型別。這裡主要有兩個很重要的部分,我們不過
是就事講事情,是如何實現的原理不在這裡討論之列。

--------#02:陣列------------

現在看#02,想到了什麼沒有呀?在編譯器看來陣列只是相對應型別的指標型別。
當我們把陣列傳遞給作為引數的時候,傳遞的是指標,所以我們可以利用
引數來修改陣列元素。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式轉化f(int *p)

也就是說這裡編譯器自動完成了int[]型別到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:指標陣列---------------

指標陣列的編譯器內部表示也是對應型別的指標。

------#06:陣列指標----------------
陣列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)有陣列指標這個內部表示。
由於c++語言的型別嚴格檢查的語言(當然還有一些是存在隱式型別轉化的)

所以我們下面的寫法是不能編譯透過的。
{
譯不能透過--------------
int arr[3]={10,20};//注意是3個元素陣列
int (*p2arr)[2]=&arr;//注意是指向2個元素陣列的指標
譯不能透過--------------
}

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

-----------補充開始-----------------------
關於陣列和指標的轉化,以及我們使用指標(++,--)等來運算元組,
是基於陣列在中是連續分佈的。

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)。
內建型別的這些性質特徵到了函式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。不過關於函式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型別。顯然一樣型別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,比如型別的寬化,關於類的繼承體系問題等等。

當然了,不一樣的型別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執行的了。
我這裡也把下面的程式作為今天內容的總結:

#include
using namespace std;
int main()
{
 int a[2]={10,20};
 int *p=a;//根據上面說明,由於編譯器的參與,兩者型別轉化後一致
 
 int vInt=10;
 int *parr[2]={&vInt,&vInt}; 
 int **p2p=parr;//上面分析,型別一致
 
 return 0;
}

-------------函式指標部分下回再寫了--------------------


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