指针运算通过地址操作实现高效内存访问,支持加减整数、自增减及指针差计算;数组名可作指针使用,arr[i]等价于(arr+i);多维数组中mat[i]+j指向第i行j列元素;常见表达式如p++(取值后移)、++p(前移后取值)、++p(值自增)需注意优先级与括号使用;应避免越界与空指针操作,推荐现代C++用迭代器或智能指针替代裸指针。

指针是C++中非常核心且强大的工具,掌握指针运算和指针表达式的使用,对理解内存操作和高效编程至关重要。指针本质上存储的是内存地址,通过对指针进行算术运算或表达式处理,可以灵活地访问和操作数据。
指针的算术运算
指针支持有限的算术操作,主要包括加法、减法,以及自增自减操作。这些操作的意义依赖于指针所指向的数据类型。
- 指针 + 整数:将指针向前移动若干个元素的位置。例如,int* p 指向一个 int 数组,执行 p + 1 会使地址增加 sizeof(int) 字节(通常是4字节)。
- 指针 - 整数:向后移动指针,如 p - 2 回退两个 int 元素的位置。
- 指针自增/自减:p++ 或 ++p 让指针指向下一个元素,常用于遍历数组。
- 指针减指针:两个指向同一数组的指针相减,结果是它们之间的元素个数。例如,若 p 和 q 指向同一数组,q - p 返回中间间隔的元素数量,类型为 ptrdiff_t。
注意:指针加减只能与整数进行,不能进行乘除或其他复杂数学运算。越界操作会导致未定义行为。
指针与数组的关系
C++中数组名在大多数情况下会退化为指向首元素的指针,这使得指针表达式可以像数组下标一样使用。
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- 下标操作的本质:表达式 arr[i] 等价于 *(arr + i),即先计算地址偏移,再解引用。
- 指针作为数组名使用:如果 int* p = arr;,那么 p[2] 和 arr[2] 完全等效。
- 多维数组中的指针运算:对于二维数组 int mat[3][4];,mat[i] + j 指向第 i 行第 j 列的元素,*(mat[i] + j) 获取其值。
常见的指针表达式
指针表达式结合了解引用、取地址和算术运算,灵活但需注意优先级。
- *p++:先取当前指针指向的值,然后将指针后移。常用于遍历并读取数据。
- *++p:先将指针前移,再解引用新位置的值。
- ++*p:对指针当前指向的值进行自增,而不是移动指针。
- (p + n):计算偏移后的地址,*(p + n) 获取该地址的值。
注意括号的使用。例如,*p + 1 是值加1,而 *(p + 1) 是访问下一个元素。
实际使用建议
- 确保指针指向合法内存区域后再进行运算或解引用。
- 避免对空指针或已释放的内存进行操作。
- 使用指针遍历容器时,配合边界检查防止越界。
- 现代C++推荐优先使用迭代器或智能指针,减少裸指针的直接使用。
基本上就这些。熟练掌握指针运算和表达式,有助于深入理解底层机制,写出更高效、可控的代码。虽然强大,但也容易出错,务必小心使用。










