C++数组和指针在内存中关系解析

数组是连续内存块，指针是地址变量；数组名是常量指针，指向首地址，不可修改；指针可变，可重新赋值；编译器将arr[i]解释为*(arr+i)，实现数组与指针访问等价；数组传参时退化为指针，丢失长度信息，需额外传长度。

在C++中，数组和指针看似相似，但本质不同，它们在内存中的关系密切且容易混淆。理解它们的底层机制，有助于写出更高效、更安全的代码。

数组的内存布局

数组是一块连续的内存空间，用于存储相同类型的多个元素。定义数组时，编译器会在栈（或静态存储区）中分配固定大小的内存。

例如：

这行代码在栈上分配了5个连续的int空间，每个int通常占4字节，总共20字节。数组名arr是这块内存的首地址，是一个常量指针，不能被修改指向。

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指针的内存表示

指针是一个变量，它存储的是另一个变量的地址。指针本身也需要内存空间来保存这个地址值。

例如：

这里ptr是一个指向int的指针，它被初始化为数组arr的首地址。ptr本身在栈上占4或8字节（取决于系统位数），其值是arr[0]的地址。

关键区别：数组名不是变量，而指针是变量，可以重新赋值。

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数组与指针的等价访问机制

虽然数组和指针不同，但C++允许用指针的方式访问数组元素，这得益于地址运算的统一性。

以下写法是等价的：

• arr[2] → 访问数组第3个元素
• *(arr + 2) → 将数组首地址偏移2个int单位后解引用
• *(ptr + 2) → 使用指针进行相同操作

编译器将arr[i]统一解释为*(arr + i)，这正是数组和指针在访问语法上可以互换的原因。

函数传参中的退化现象

当数组作为函数参数传递时，会“退化”为指针。这意味着函数无法直接获取数组长度。

例如：

在这两种写法中，arr都是指针类型，sizeof(arr)返回的是指针大小，而不是整个数组大小。因此，通常需要额外传入数组长度。

基本上就这些。数组是内存块，指针是地址变量，它们通过地址运算和解引用机制紧密关联。理解这一点，能避免很多常见的内存访问错误。不复杂但容易忽略。

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