C++:指针数组与数组指针

概述

• 指针数组是一个数组，其中的每个元素都是指针。这些指针可以指向不同的内存地址，通常用于存储一组相同类型的指针。
• 数组指针是一个指针，它指向数组的首地址。它本身是一个指针，但指向的内容是一个数组对象。
• 指针数组常用于需要动态管理一组指针的场景，而数组指针则用于处理数组的整体，特别是在函数参数传递和多维数组的处理中比较常见

1. 什么是指针数组 (Array of Pointers)

指针数组是一个数组，其中的每个元素都是一个指针。具体来说，它是一个存储多个指针的数组，数组的每个元素指向一个对象或者数据。

定义：

<type>* arr[size];

其中，<type>* 表示数组元素是指向某种类型的指针，size 是数组的大小。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int a = 10, b = 20, c = 30;
    
    // 定义一个指针数组，数组中有 3 个 int* 类型的指针
    int* arr[3];
    
    arr[0] = &a;  // arr[0] 指向 a
    arr[1] = &b;  // arr[1] 指向 b
    arr[2] = &c;  // arr[2] 指向 c
    
    // 输出每个指针指向的值
    cout << "*arr[0]: " << *arr[0] << endl;  // 输出 10
    cout << "*arr[1]: " << *arr[1] << endl;  // 输出 20
    cout << "*arr[2]: " << *arr[2] << endl;  // 输出 30
    
    return 0;
}

解释：

• arr 是一个包含 3 个 int* 的数组，表示 arr 数组的每个元素都是一个指向 int 类型的指针。
• 每个指针指向不同的 int 类型变量：a、b 和 c。

总结：

• 指针数组是一个数组，其中每个元素都是一个指针。指针数组的每个元素的大小是相同的（指针类型相同），但每个指针可以指向不同的变量或对象。
• 在指针数组 中，每个指针元素的大小是相同的，因为它们是指向相同类型的指针，指针的大小通常是由平台决定的[4 字节（32 位系统）或 8 字节（64 位系统），与指针所指向的类型(int char 或 float)无关]。
• 虽然指针的大小是相同的，但可以使用 void* 来存储不同类型的指针，允许数组存储指向不同类型的指针。

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2. 什么是数组指针 (Pointer to Array)

数组指针是一个指针，它指向整个数组。也就是说，它是一个指向数组的指针，而不是指向数组中的单个元素。

定义：

<type> (*ptr)[size];

其中，<type> 是数组中元素的类型，size 是数组的大小。ptr 是一个指针，它指向一个包含 size 个 <type> 元素的数组。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int arr[3] = {10, 20, 30};
    
    // 定义一个指向数组的指针
    int (*ptr)[3] = &arr;
    
    // 通过指针访问数组元素
    cout << "ptr[0][0]: " << (*ptr)[0] << endl;  // 输出 10
    cout << "ptr[0][1]: " << (*ptr)[1] << endl;  // 输出 20
    cout << "ptr[0][2]: " << (*ptr)[2] << endl;  // 输出 30
    
    return 0;
}

解释：

• arr 是一个包含 3 个整数的数组。
• ptr 是一个指向 arr 数组的指针，它可以通过 (*ptr)[index] 来访问数组中的元素。
• 需要注意，ptr 是指向整个数组的指针，而不是指向数组中的某个元素。

总结：

• 数组指针是一个指针，它指向整个数组。在使用时，指针指向整个数组，可以通过解引用来访问数组的元素。

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关键区别

特性	指针数组 (Array of Pointers)	数组指针 (Pointer to Array)
定义	一个数组，数组的每个元素是一个指针	一个指针，指向一个数组
元素的类型	每个元素是指针，指向某种类型的数据	该指针指向整个数组，而不是数组的单个元素
示例	int* arr[3]：数组 arr 中有 3 个指向 int 的指针	int (*ptr)[3]：指针 ptr 指向一个包含 3 个整数的数组
用法	用来存储多个指针，指向不同的对象或数据	用来处理指向整个数组的指针，通常用于多维数组

例子对比

指针数组：

int* arr[3];  // 数组的每个元素是一个指针
arr[0] = &a;
arr[1] = &b;
arr[2] = &c;

在这个例子中，arr 是一个指针数组，其中每个元素都是一个指向 int 类型的指针。

数组指针：

int (*ptr)[3];  // ptr 是一个指向包含 3 个整数的数组的指针
ptr = &arr;

在这个例子中，ptr 是一个指向整个数组 arr 的指针，而不是指向数组的单个元素。

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总结

• 指针数组：是一个数组，数组的每个元素是指向某种类型的指针。
• 数组指针：是一个指针，指向整个数组，而不是数组中的单个元素。

这两者虽然名字相似，但含义和用途完全不同，理解它们的差异对于正确使用指针和数组至关重要。