C语言中指针与数组的差别

最新推荐文章于 2025-08-12 21:23:02 发布

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#数组 #指针 #c语言

本文详细探讨了数组和指针之间的区别，包括它们在内存中的存储方式、如何修改内容、计算容量的不同方法以及如何通过指针传递内存。此外，还讨论了在C/C++中使用这些特性时常见的陷阱。

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<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; background-color: rgb(255, 255, 255);">	</span><span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; background-color: rgb(255, 255, 255);">数组的创建在静态存储区（全局数组）和栈上的，数组的名字对应着固定的一块内存，而不是指向，其地址与内存与容量在生命期内保持不变，只有数组的内容可以改变。</span>

<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; background-color: rgb(255, 255, 255);"><span style="white-space:pre">	</span>指针可以随意指向任意类型的内存块。</span>

下面就根据他们的不同举例子说明

1、修改内容

<span style="font-size:12px;">char a[]="优快云";
a[0]='M';
cout<<a<<end1;
char *p="优快云";<span>	</span>//注意p指向常量字符
p[0]='M';<span>	</span>//编译器不能发现错误
cout<<p<<end1;</span>

指针p指向常量字符串（位于静态存储区，内容为CDSN\0）常量字符串内容不可修改

<span style="font-size:12px;">void main(void)
{

<span style="white-space:pre">	</span>char str1[] = "abc";
<span style="white-space:pre">	</span>char str2[] = "abc";
<span style="white-space:pre">	</span>const char str3[] = "abc";
<span style="white-space:pre">	</span>const char str4[] = "abc";
<span style="white-space:pre">	</span>const char *str5 = "abc";
<span style="white-space:pre">	</span>const char *str6 = "abc";
<span style="white-space:pre">	</span>char *str7 = "abc";
<span style="white-space:pre">	</span>char *str8 = "abc";</span>

<span style="font-size:12px;"><span style="white-space:pre">	</span>printf("%d",str1 == str2);
<span style="white-space:pre">	</span>printf("%d", str3 == str4);
<span style="white-space:pre">	</span>printf("%d", str5 == str6);
<span style="white-space:pre">	</span>printf("%d", str7 == str8);

}</span>

上面的四个每个数组变量都会分配一个内存块，内存块内的内容相同但是数组的地址并不相同；str1和str2的内容为局部变量的值，存储在栈内；str3和str4被声明为const，但是存储在栈内，

而str5、str6、str7和str8都是指向常量字符串"abc"，而字符串常量存储在文字常量区，程序结束后由系统释放。

结果是0011

2、计算容量

char a[]="hello world";
char *p=a;
cout<<sizeof(a)<<end1;//12字节
cout<<sizeof(p)<<end1;//4字节

sizeof(p)得到的是一个指针变量的字节数，相当于 sizeof(char*)，而不是 p 所指的内存容量。

void fun(char a[10])
{
     cout<<sizeof(a)<<end1;//4字节
}

注意当数组作为函数的参数进行传递时，该数组自动退化为同类型的指针。不论数组 a 的容量是多少， sizeof(a)始终等于 sizeof(char *)。

3、指针参数如何传递内存

<span style="font-size:12px;">void GetMemory(char *p, int num)
{
     p = (char *)malloc(sizeof(char) *num);
}
void Test(void)
{
    char *str = NULL;
    GetMemory(str, 100); // str 仍然为 NULL
    strcpy(str, "hello"); // 运行错误
}</span>

如果函数的参数是一个指针，不要指望用该指针去申请动态内存。Test 函数的语句 GetMemory(str, 100)并没有使 str 获得期望的内存， str 依旧是 NULL，为什么？
毛病出在函数 GetMemory 中。编译器总是要为函数的每个参数制作临时副本，指针参数 p 的副本是 _p，编译器使 _p = p。如果函数体内的程序修改了_p 的内容，就导致参数 p 的内容作相应的修改。这就是指针可以用作输出参数的原因。在本例中， _p 申请了新的内存，只是把_p 所指的内存地址改变了，但是 p 丝毫未变。所以函数 GetMemory并不能输出任何东西。事实上，每执行一次 GetMemory 就会泄露一块内存，因为没有用free 释放内存。

另外我们可以用函数返回值来传递动态内存。

<span style="font-size:12px;">char *GetMemory3(int num)
{
<span style="white-space:pre">	</span>char *p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
  <span style="white-space:pre">	</span>return p;
}
void Test3(void)
{
<span style="white-space:pre">	</span>char *str = NULL;
<span style="white-space:pre">	</span>str = GetMemory3(100); 
<span style="white-space:pre">	</span>strcpy(str, "hello");
<span style="white-space:pre">	</span>cout<< str << endl;
<span style="white-space:pre">	</span>free(str);
}</span>

用函数返回值来传递动态内存这种方法虽然好用，但是常常有人把 return 语句用错了。这里强调不要用 return 语句返回指向“栈内存”的指针，因为该内存在函数结束时自动消亡

char *GetString(void)
{
<span style="white-space:pre">	</span>char p[] = "hello world";
<span style="white-space:pre">	</span>return p; // 编译器将提出警告
}
void Test4(void)
{
<span style="white-space:pre">	</span>char *str = NULL;
<span style="white-space:pre">	</span>str = GetString(); // str 的内容是垃圾
<span style="white-space:pre">	</span>cout<< str << endl;
}

如果把GetString(void)改为下面的函数，

<span style="font-size:12px;">char *GetString2(void)
{
char *p = "hello world";
return p;
}</span>

函数运行虽然不会出错，但是函数 GetString2 的设计概念却是错误的。因为 GetString2 内的“ hello world”是常量字符串，位于静态存储区，它在程序生命期内恒定不变。无论什么时候调用 GetString2，它返回的始终是同一个“只读”的内存块。