C++——指针的运算

指针的算术运算

指针可以进行加减运算: 表示指针指向的内存地址的偏移。

运算单位取决于指针类型 : 指针加 n，实际地址增加 n * sizeof(指针所指向的数据类型) 字节。

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int arr[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
int *ptr = arr; // ptr 指向 arr[0]

ptr = ptr + 1;  // ptr 指向 arr[1]，地址增加了 1 * sizeof(int)
ptr += 2;       // ptr 指向 arr[3]，地址增加了 2 * sizeof(int)

double *dptr;
dptr = dptr - 1; // dptr 指向前面的内存地址，偏移 sizeof(double) 字节

指针与整数的加减运算:
- ptr + n: 指针 ptr 向后移动 n 个元素。
- ptr - n: 指针 ptr 向前移动 n 个元素。

指针的减法运算:

两个相同类型的指针相减，结果是它们之间相隔的元素的个数。

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int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *p1 = &arr[1];
int *p2 = &arr[4];
int diff = p2 - p1
int diff = p2 - p1; // diff 的值为 3 (arr[4] 的索引减去 arr[1] 的索引)

注意：指针运算的有效性:
- 确保指向有效的内存地址: 指针运算不能超出数组的边界或访问未分配的内存，否则可能导致程序崩溃或未定义的行为。
- 指针运算通常用于数组: 指针算术运算在遍历数组元素时非常有用。
- void 指针 : void* 指针可以指向任何类型的数据，但不能直接进行指针算术运算，需要先转换为具体的指针类型。
指针的比较运算:
- 可以使用关系运算符 (==, !=, >, <, >=, <=) 比较两个指针的地址。
- 比较相同类型的指针: 比较它们指向的内存地址。
- 比较指向同一数组的指针: 可以判断它们在数组中的相对位置。
- 与空指针比较 : 判断指针是否指向有效的内存地址 (ptr == nullptr 或 ptr != nullptr)。

示例:

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#include <iostream>

int main() {
    int arr[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
    int *ptr = arr; // 指向 arr[0]

    std::cout << "Initial pointer: " << ptr << ", value: " << *ptr << std::endl;

    ptr++; // 移动到下一个元素
    std::cout << "Pointer after increment: " << ptr << ", value: " << *ptr << std::endl;

    ptr += 2; // 移动两个元素
    std::cout << "Pointer after adding 2: " << ptr << ", value: " << *ptr << std::endl;

    int *endPtr = &arr[4];
    std::cout << "Distance to the end: " << endPtr - ptr << std::endl;

    if (ptr < endPtr) {
        std::cout << "ptr is before endPtr" << std::endl;
    }

    return 0;
}