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C++数组与指针中指针算术运算注意事项

P粉602998670

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发布时间:2025-09-08 08:32:02

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来源于php中文网

原创

指针算术仅在数组或连续内存中有效,移动单位为元素大小,加减操作需确保不越界且指针同属一内存块,数组名退化为常量指针不可修改,应使用辅助指针遍历。

c++数组与指针中指针算术运算注意事项

在C++中,数组与指针密切相关,而指针算术运算是操作内存地址的核心手段。但使用不当容易引发未定义行为或逻辑错误。理解其规则和限制至关重要。

指针算术仅适用于数组或连续内存

指针算术(如 ptr + nptr - n)只有在指向数组元素或动态分配的连续内存块时才有效。

  • 可以在数组范围内前移或后移指针,例如指向 arr[0] 的指针对加1后指向 arr[1]
  • 不能对指向单个变量的指针进行加减操作,除非该变量是数组的一部分。
  • 超出数组边界的指针运算(如越界访问)属于未定义行为,即使不立即崩溃也可能导致严重问题。

指针移动单位取决于所指类型大小

指针算术中的“+1”不是地址加1字节,而是加一个元素所占字节数。

  • int* 指针当前地址为 1000,ptr + 1 实际跳转到 1004(假设 int 为4字节)。
  • double*(通常8字节),+1 会增加8字节。
  • 这种设计使指针能正确遍历数组,无需手动计算偏移。

只能对同一数组内的指针做减法比较

两个指针相减(ptr2 - ptr1)仅在它们指向同一数组(或同一动态内存块)时有意义。

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  • 结果是两个指针之间的元素个数,类型为 ptrdiff_t
  • 跨数组或无关指针相减会导致未定义行为。
  • 可用于计算元素索引或遍历距离,但必须确保两个指针合法且属于同一内存区域。

数组名退化为指针时不可修改

数组名在多数表达式中会退化为指向首元素的指针,但它是常量地址,不能进行自增或赋值修改。

  • 声明 int arr[5]; 后,arr++ 是非法的,因为 arr 是常量指针。
  • 应使用额外指针变量进行遍历:int* p = arr; p++; 是合法的。

基本上就这些。只要确保指针运算在合法内存范围内,理解类型大小影响,并避免修改数组名这类常量地址,就能安全使用指针算术。它强大但需谨慎。不复杂但容易忽略细节。

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