[C++]C风格数组之指针数组、数组指针、指向数组的指针、指向数组第一个元素的地址的指针的异同和联系

一、指针数组（是数组）

1.定义：

指针数组是一个数组，只不过数组中存放的元素是某种类型的指针（一个指针数组里的指针类型要是一样的）。即数组的每个元素存放的是指向某个数据的内存地址。

2.语法格式：

类型* 数组名[数组大小];  
// 数组名 是一个包含数组大小个指针的数组，每个指针指向类型为 '类型' 的变量

例如：

int* arr[5];  
// arr 是一个包含 5 个指向int型数据变量的具体地址的指针构成的数组，每个指针指向一个 int 类型的变量

3.代码示例：

int* arr[5];  // arr 是一个包含 5 个指针的数组，每个指针都指向一个 int 类型的变量
int a = 10, b = 20, c = 30;
arr[0] = &a;  // arr[0] 指向 a
arr[1] = &b;  // arr[1] 指向 b
arr[2] = &c;  // arr[2] 指向 c

• 定义：arr 是一个数组，数组中有 5 个元素，每个元素都是 int* 类型的指针。
• 访问：你可以通过 arr[i] 来访问数组中的每个指针，再通过 *arr[i] 来访问这些指针所指向的 int 类型变量。

二、数组指针（是指针）

1.理解：

• 数组指针 通常是指一个指向数组的指针。换句话说，它指向整个数组，并且它存储的是整个数组的地址。
• 数组指针知道数组的大小，所以它不仅仅是指向数组第一个元素的指针，而是一个指向“数组”的指针，能代表整个数组。

2.语法格式：

类型 (*指针名)[数组大小];  
// 指针名 是一个指向数组的指针，指向一个包含 '数组大小' 个 '类型' 元素的数组

例如：

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int (*p)[5] = &arr;  // p 是一个数组指针，指向整个数组 arr

3.代码示例：

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int (*p)[5] = &arr;  // p 是一个数组指针，指向包含 5 个 int 元素的数组

• ptr 是一个指向整个数组的指针，不仅指向 arr[0]，而是整个数组 arr。你可以通过 (*ptr)[0] 访问数组的第一个元素，(*ptr)[1] 访问第二个元素，以此类推。

  
  cout << (*p)[0];  // 输出 1，(*p)[0]可以访问数组的第一个元素
  
  cout << (*p)[1];  // 输出 2，(*p)[1]可以访问数组的第二个元素
  
  cout << (*p)[2];  // 输出 3，(*p)[2]可以访问数组的第三个元素
  
  cout << (*p)[3];  // 输出 4，(*p)[3]可以访问数组的第四个元素
  
  cout << (*p)[4];  // 输出 5，(*p)[4]可以访问数组的第五个元素
  
  //cout << (*p)[5];//错误使用  
  // 输出 0，(*p)[5]访问的是数组的第六个元素，但是数组只有五个元素，所以访问第六个元素会内存溢出

三、指向数组的指针（是数组指针的别名）

• 指向数组的指针 和 数组指针 实际上是同一个概念，都是指向整个数组的指针。它们指向数组的首地址，并且能够提供数组的大小信息，以及通常通过 (*ptr)[索引] 的方式来访问数组元素，因此，这两个术语是可以互换使用的。

• 但是，如果非要区分：

  • 数组指针（Array Pointer）可能更侧重于强调“指向数组”这一概念，表示的是一个指针，指向一个数组。
  • 指向数组的指针（Pointer to an Array）更强调“指向数组的具体实现方式”，它是一个指针，指向整个数组的地址。

四、指向数组第一个元素的指针（指向数组第一个元素的地址的指针）

1.理解：

指向数组第一个元素的指针 是一个普通的指针，它指向数组的第一个元素。这个指针只知道数组第一个元素的地址，但它不包含数组的大小信息。

2.语法格式：

类型* 指针名 = 数组名;
//类型：数组元素的类型（如 int）。
//指针名：指向数组第一个元素的指针变量名。
//数组名：数组名本身代表数组首元素的地址。

3.代码示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

     // ptr 是指向数组第一个元素的指针，
    int* ptr = arr; 

    //但是可以直接使用 ptr[0] 和 ptr[1] 来访问数组中的元素。
    std::cout << "数组第一个元素：" << ptr[0] << std::endl;  // 输出 1
    std::cout << "数组第二个元素：" << ptr[1] << std::endl;  // 输出 2
    return 0;
}

五、综合

1.对比

2.完整的代码示例：

1.指针数组：

#include <iostream>

int main() {
    int a = 10, b = 20, c = 30;
    int* ptrArr[3];  // ptrArr 是一个指针数组，包含 3 个指针
    ptrArr[0] = &a;
    ptrArr[1] = &b;
    ptrArr[2] = &c;
    
    std::cout << "*ptrArr[0]: " << *ptrArr[0] << std::endl;  // 输出 10
    std::cout << "*ptrArr[1]: " << *ptrArr[1] << std::endl;  // 输出 20
    std::cout << "*ptrArr[2]: " << *ptrArr[2] << std::endl;  // 输出 30

    return 0;
}

2.数组指针/指向数组的指针：

#include <iostream>

int main() {
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int (*ptr)[5] = &arr;  // ptr 是一个指向数组的指针，指向整个数组 arr

    std::cout << "(*ptr)[0]: " << (*ptr)[0] << std::endl;  // 输出 1
    std::cout << "(*ptr)[1]: " << (*ptr)[1] << std::endl;  // 输出 2

    return 0;
}

3.指向第一个元素的指针：

#include <iostream>

int main() {
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int* ptr = arr;  // ptr 是指向数组第一个元素的指针

    std::cout << "ptr[0]: " << ptr[0] << std::endl;  // 输出 1
    std::cout << "ptr[1]: " << ptr[1] << std::endl;  // 输出 2

    return 0;
}

3.总结：

• 指针数组 是一个数组，数组的每个元素是一个指针，指向不同的数据。
• 数组指针 / 指向数组的指针 是同一个概念，指向一个完整的数组，并且可以通过指针访问数组中的每个元素。
• 指向数组第一个元素的指针 是一个普通指针，指向数组的第一个元素。

PS：这篇文章讲的是C++里的传统的C风格数组，C++特有的std::arry数组等考完试有空再出一期有关的文章！祝大家学业顺利！一起进步！