C++数组与指针中数组和指针的算术运算解析

数组名在表达式中退化为指针，但本质是连续内存对象，不可修改；指针是变量，支持算术运算；arr + 1 偏移一个元素，&arr + 1 偏移整个数组；多维数组指针运算需匹配行类型，本质仍是基于指针机制实现。

在C++中，数组和指针有着密切的关系，但它们本质不同。数组是一块连续的内存区域，用于存储相同类型的元素；而指针是一个变量，存储的是某个对象的地址。尽管在某些上下文中数组名可以自动转换为指向其首元素的指针，但理解它们在算术运算中的行为差异至关重要。

数组名的含义与退化

在大多数表达式中，数组名会“退化”为指向其第一个元素的指针。例如：

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int* p = arr; // arr 被解释为 &arr[0]

此时，arr 的值是首元素的地址。但要注意：数组名本身不是一个可修改的左值，不能进行赋值或自增操作，如 arr++ 是非法的。

指针的算术运算

指针支持加减整数、自增自减以及指针之间的减法（仅限同一数组内）：

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• p + n：指向当前元素后第 n 个元素，地址偏移为 n * sizeof(T)
• p - n：向前偏移 n 个元素
• p++ 或 --p：移动到下一个或上一个元素
• q - p：计算两个指针之间的元素个数（要求在同一数组内）

int arr[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
int* p = arr;
int* q = &arr[3];
int diff = q - p; // 结果为 3

数组的算术运算：实际是指针运算

数组本身不能直接参与算术运算，但通过数组名退化为指针后，可以进行指针级别的计算：

• arr + 2 等价于 &arr[2]，结果是一个指向第三元素的指针
• *(arr + i) 完全等价于 arr[i]，这是数组下标操作的底层实现原理
• &arr + 1 与 arr + 1 不同：前者跳过整个数组，偏移量为 sizeof(arr)；后者跳过一个元素

int arr[5];
cout << arr + 1 << endl;     // 地址 + sizeof(int)
cout << &arr + 1 << endl;   // 地址 + 5 * sizeof(int)

多维数组与指针算术

对于二维数组 int mat[3][4]，其结构是连续的3行4列。指针运算需注意类型匹配：

• mat 退化为 int(*)[4]，即指向含有4个int的数组的指针
• mat + 1 偏移一整行（4个int）
• *mat + 1 指向第一行第二个元素
• **(mat + i) + j 等价于 mat[i][j]

int mat[2][3] = {{1,2,3},{4,5,6}};
int (*p)[3] = mat; // p 指向第一行
p++;               // p 指向第二行

基本上就这些。关键是理解数组名在表达式中常作为指针使用，但其本质仍是数组对象。指针算术依赖于类型大小自动调整偏移量，而数组的“运算”实则是基于指针机制实现的。掌握这些细节有助于写出更清晰、安全的C++代码。

以上就是C++数组与指针中数组和指针的算术运算解析的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！