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C++指针运算与数组元素访问

P粉602998670
发布: 2025-09-20 15:10:01
原创
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<p>指针与数组名本质相同,数组名是首元素地址的指针常量。通过指针运算可直接访问数组元素,如(p + i)等价于arr[i],并可用于遍历数组。二维数组中,指针运算需考虑行和列的偏移,如(matrix + i)指向第i行,(base + i 4 + j)实现线性访问。指针提供对数组内存的直接控制,提升程序效率。</p>

c++指针运算与数组元素访问

在C++中,指针和数组有着紧密的联系。理解指针运算是掌握数组元素访问机制的关键。通过指针,我们可以高效地遍历和操作数组元素,而不需要依赖下标语法。

指针与数组名的关系

数组名本质上是一个指向数组首元素的指针常量。例如,定义一个整型数组:

int arr[5] = {10, 20, 30, 40, 50};

此时,arr 的值就是数组第一个元素的地址,等价于 &arr[0]。因此,可以使用指针来指向它:

int* p = arr; // 等价于 int* p = &arr[0];

指针运算访问数组元素

指针支持算术运算,包括加减整数、自增自减等。这些操作会根据指针所指向的数据类型自动调整偏移量。

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例如:

  • p + 0 指向 arr[0]
  • p + 1 指向 arr[1]
  • p + i 指向 arr[i]

通过解引用即可获取对应元素值:

*(p + 0) // 得到 arr[0] 的值
*(p + 1) // 得到 arr[1] 的值
*(p + i) // 等价于 arr[i]

这说明 arr[i] 和 *(arr + i) 完全等价,编译器内部通常将下标访问转换为指针运算。

使用指针遍历数组

利用指针的自增操作,可以方便地遍历数组:

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int* p = arr;
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
    cout << *p << " ";
    ++p;
}

或者更简洁地:

for (int* p = arr; p < arr + 5; ++p) {
    cout << *p << " ";
}

这里 arr + 5 指向数组末尾之后的位置,作为循环终止条件。

多维数组中的指针运算

对于二维数组,指针运算稍复杂。例如:

int matrix[3][4];

matrix 是一个指向长度为4的整型数组的指针(类型为 int(*)[4])。要访问 matrix[i][j],可用:

*(*(matrix + i) + j)

或转换为一维指针方式:

int* base = &matrix[0][0];
*(base + i * 4 + j)

这种线性化计算常用于动态分配的二维数据存储。

基本上就这些。指针运算提供了对数组底层内存访问的直接控制,是C++高效编程的重要基础。熟练掌握后,能写出更灵活、性能更高的代码。

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