【带头学C++】----- 三、指针章 ---- 3.6 二维数组与数组指针的关系

3.7 数组指针   

在C++中，数组指针是指向数组的指针。可以使用指针来操作数组，例如访问数组元素或传递数组到函数。在C++中，数组名实际上是一个指向数组第一个元素的指针。

下面是一些有关数组指针的重要概念：

1. 定义数组指针：数组指针可以通过使用指针声明运算符(*)来定义。例如，int* ptr 定义了一个指向整型数据的数组指针。

2. 初始化数组指针：可以将数组的地址赋值给数组指针，以便指向该数组。例如，int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; int* ptr = arr; 这里将数组 arr 的地址赋值给指针 ptr。

3. 访问数组元素：通过使用数组指针，可以访问和操作数组元素。可以使用指针解引用操作符(*)来访问指针指向的数组元素。例如，int x = *ptr; 将指针 ptr 所指向的第一个元素的值赋给变量 x。

4. 数组指针的指针算术运算：指针算术运算允许在数组中移动指针，以访问其他元素。在使用指针算术运算时，指针将根据其数据类型进行适当的偏移。例如，ptr++ 将指针 ptr 向前移动一个位置，以指向下一个元素。

5. 传递数组给函数：可以将数组指针作为参数传递给函数。在函数声明中，可以使用指针作为形参，以接受数组参数。函数可以使用指针操作数组，就像在主函数中一样。

下面是一个简单的示例，演示了如何使用数组指针操作数组：

#include <iostream>
 
void printArray(int* arr, int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        std::cout << arr[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
}
 
int main() {
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int* ptr = arr;
    
    // 访问数组元素
    std::cout << "第一个元素：" << *ptr << std::endl;
    std::cout << "第二个元素：" << *(ptr + 1) << std::endl;
    
    // 传递数组给函数
    printArray(arr, 5);
    
    return 0;
}

在上面的示例中，我们首先定义了一个 printArray 函数，它接受一个整型数组指针和数组的大小作为参数，并打印数组的元素。

然后，在主函数中，我们定义了一个名为 arr 的整型数组，并将其地址赋给指针 ptr。我们使用指针解引用操作符 * 来访问 ptr 指向的数组元素，并打印出第一个元素和第二个元素。

接下来，我们调用 printArray 函数，并将数组 arr 和数组的大小作为参数传递给函数。函数打印数组的所有元素。

输出结果为：

第一个元素：1
第二个元素：2
1 2 3 4 5

3.8二维数组与数组指针的关系 

 在C++中，二维数组和数组指针虽然在某种程度上可以互相转换和使用，但它们并不完全等同。

首先，让我们明确二维数组和数组指针的定义：

1. 二维数组是具有固定大小的多维数组，其元素以行和列的形式排列。例如，int array[3][4] 是一个大小为3×4的二维数组，其中包含12个整数元素。

2. 数组指针是指向数组的指针变量。可以使用指针访问数组元素。例如，int (*ptr)[4] 是一个指向大小为4的整数数组的指针。

二维数组和数组指针之间有以下关系：

1. 数组名是一个指向数组的指针：

   • 对于一个二维数组，数组名是指向第一行的指针。例如，int array[3][4] 中的 array 即为指向 array[0] 的指针。
   • 对于一个更高维度的多维数组，数组名也是指向第一个元素的指针。

2. 数组指针可以用于处理二维数组：

   • 数组指针可以通过逐行遍历来访问二维数组中的每个元素。
   • 通过对指针进行指针算术运算，可以在二维数组中移动。

示例代码如下：

int array[3][4] = {
    {1, 2, 3, 4},
    {5, 6, 7, 8},
    {9, 10, 11, 12}
};
int (*ptr)[4] = array; // 数组名即为指向第一行的指针
 
// 通过数组指针访问二维数组元素
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    for (int j = 0; j < 4; j++) {
        cout << ptr[i][j] << " ";
    }
    cout << endl;
}
 
// 通过指针算术运算在二维数组中移动
cout << *(ptr[0] + 1) << endl; // 输出第一行的第二个元素 2
cout << *(*(ptr + 1) + 2) << endl; // 输出第二行的第三个元素 7

1. 内存布局：

   • 二维数组在内存中是以连续的块的形式存储的，按照行主序的方式存储。也就是说，二维数组中的每一行是紧挨着前一行存储的。
   • 数组指针不一定连续存储，它只指向数组的某个位置。

2. 数组维数：

   • 二维数组是一个确定维数的数组，例如 int array[3][4] 是一个具有3行4列的二维数组。
   • 数组指针不限于特定的维数，它可以指向多维数组的不同维度。

3. 函数参数传递：

   • 二维数组可以作为函数参数进行传递。传递二维数组时，可以使用指针或引用的方式。
   • 数组指针也可以作为函数参数进行传递。可以通过传递数组指针来实现对二维数组的访问和处理。

示例代码如下：

// 传递二维数组作为函数参数
void processArray(int arr[][4], int rows) {
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        for (int j = 0; j < 4; j++) {
            cout << arr[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
}
 
// 传递数组指针作为函数参数
void processPointer(int (*ptr)[4], int rows) {
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        for (int j = 0; j < 4; j++) {
            cout << ptr[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
}
 
int main() {
    int array[3][4] = {
        {1, 2, 3, 4},
        {5, 6, 7, 8},
        {9, 10, 11, 12}
    };
 
    // 作为函数参数传递二维数组
    processArray(array, 3);
 
    // 作为函数参数传递数组指针
    processPointer(array, 3);
 
    return 0;
}