C++中数组的地址运算如何工作 步长计算与类型大小的关系

c++++中数组地址运算的步长由指针所指向的数据类型大小决定。1. 当对指针进行加减操作时，编译器会根据其指向的类型自动计算偏移量，如int指针每次移动4字节（假设sizeof(int)==4），char指针每次移动1字节；2. 数组名在表达式中被视为指向首元素的指针，但其本身不是变量，不能赋值或自增；3. 指针可通过合法范围内的地址运算访问数组元素，如(arr+i)等价于arr[i]，而多维数组运算需考虑每维大小，例如二维数组int matrix3的指针int (p)[4]执行p+1将跳过4个int大小。

在C++中，数组的地址运算其实和指针是紧密相关的。当你对数组名或指针进行加减操作时，并不是简单地按字节移动地址，而是根据所指向的数据类型大小来决定“步长”。也就是说，地址运算是有逻辑地向前或向后跳转若干个数据单位，而不是单纯的内存位置偏移。

数组名与指针的关系

在大多数情况下，数组名在表达式中会被视为指向数组第一个元素的指针。比如：

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int* p = arr;

这里 arr 实际上被当作 &arr[0] 使用，也就是指向数组第一个元素的地址。但要注意的是，arr 本身不是一个变量，不能进行赋值，它只是一个符号常量，表示数组的起始地址。

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地址运算中的步长是怎么算的？

当你对指针做加法或减法时，编译器会根据指针所指向的数据类型自动计算偏移量。例如：

int* p = arr;
p + 1; // 不是地址加1，而是地址加 sizeof(int)

这里的步长等于你操作的指针所指向类型的大小。比如：

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• char* 指针每次移动 1 字节；
• int* 指针每次移动 4 字节（假设 sizeof(int) == 4）；
• double* 指针每次移动 8 字节；

所以如果你写：

int arr[5];
int* p = arr;
p++;

那么 p 的值会增加 sizeof(int)，即从 arr[0] 移动到 arr[1]。

常见操作与注意事项

• 地址运算只能在合法范围内使用，超出数组边界的行为是未定义行为。
• 对数组名直接进行自增操作是不允许的，因为数组名不是变量。
• 可以通过指针访问数组元素，比如 *(arr + i) 和 arr[i] 是等价的。
• 多维数组的地址运算稍微复杂一点，需要考虑每一维的大小。

举个例子，对于一个二维数组：

int matrix[3][4];

如果有一个指针 int (*p)[4] = matrix;，那么 p + 1 就会跳过一整行（也就是 4 个 int），总共跳过 4 * sizeof(int) 字节。

总结一下

地址运算的核心在于理解“指针步长”这个概念。每种类型的指针在进行加减操作时，都会按照其对应类型的大小来调整实际的地址偏移。这不仅让代码更安全，也更容易理解和维护。

基本上就这些了，搞清楚类型大小和指针步长的关系，就能在数组和指针操作中游刃有余。

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