搞清C++中指针、数组、字符串的关系

字符串是存储在内存中连续字节的一系列字符，C++处理字符串的方式有两种：

1、来自C语言的C-风格字符串；

2、基于string类库中的方法。

本文主要讲第一种。

在C++中定义一个字符串的语句，可以是：

char arr[] = "aaa"; 

或者是：

char arr[4] = "aaa"; 

或者是：

char arr[4] = {'a','a','a','\0'};  // 注意，最后一个元素一定要是'\0'，否则arr不表示字符串

这三种写法都是等效的。

但怎么表示这个字符串呢，有两种C-风格字符串的表示方式：

1、使用带双引号的字符串表示，比如"aaa"；

2、使用指向字符串第一个字符的指针表示，比如arr（arr是数组名，也是指向数组第一个元素的指针，也是指向arr这整个数组的指针，其值实际为"aaa"字符串所在的内存地址）。

但是在一些时候，字符串、指针和数组的关系我们常常搞混，下面通过一些典型问题来展示它们间的关系：

1、字符串-数组：

#include <iostream>
int main()
{
    using namespace std;
    char arr[] = "aaa";
    cout << arr << endl;
    cout << &arr <<endl;
    cout << arr[0] << endl;
    cout << &arr[0] <<endl;
    return 0;
}

输出：

aaa（arr等同于字符串"aaa"，是一个常量，所以直接输出"aaa"）

0x7ffeefbff5d8（arr其实还是指向arr整个数组地址的指针，也是指向arr中第1个元素地址的指针，所以&arr输出了其指向的地址值）

a（输出arr第一个元素）

aaa（这个有点不好理解，&arr[0]其实是 char* 类型（指向第一个元素的指针）。 cout会把char*当做字符串，从指向处开始处理，一直输出直到\0，所以输出"aaa"。如果对它解引用 * &arr[0] 就得到单个字符char 类型。或者也可以这么理解：

因为arr[1] = *(arr + 1)，所以有&arr[1] = arr + 1，所以有&arr[0] = arr，所以输出相同）

代码中的双引号做了三件事：

1）申请了空间(在常量区)，存放字符串"abc"；

2）在字符串尾加上'/0'；

3）返回字符串地址给arr。

2、字符串-指针：

#include <iostream>
int main()
{
    using namespace std;
    char arr[] = "abc";
    char* pt = arr;
    cout << *pt << endl;
    cout << pt << endl;
    cout << *pt + 1 << endl;
    cout << *(pt + 1) << endl;
    cout << arr[1] << endl;
    cout << &arr[0] << endl;
    cout << &arr[1] << endl;
    return 0;
}

输出：

a（因为arr也是一个指向首元素地址的指针，赋值给pt后，*pt就是取首元素的值）

abc（同输出arr）

98（*pt为a，+1后转为整型，即97+1=98）

b（*(pt + 1) 相当于 arr[1]）

b（数组第二个元素值）

abc（&arr[0]其实是 char* 类型（指向第一个元素的指针）。 cout会把char*当做字符串，从指向处开始处理一直输出直到\0，所以输出"abc"）

bc（&arr[1]也是 char* 类型（指向第二个元素的指针）。 cout会把char*当做字符串，从指向处开始处理一直输出直到\0，所以输出"bc"）

3、数组-指针：

1）

#include <iostream>
int main()
{
    using namespace std;
    char* p;
    p = "aaa";
    cout << p << endl;
    return 0;
}

2）

#include <iostream>
int main()
{
    using namespace std;
    char arr[4];
    arr = "aaa";
    cout << arr << endl;
    return 0;
}

为什么1）可以编译通过而2）会报错？

因为字符串常量"aaa"表达式使用的值其实是这个字符所存储的地址（在常量区），而不是这个字符本身。所以，可以把字符串赋值给指向字符的指针p，而不能把字符串赋值给一个字符数组名（因为字符数组名虽然也是一个指针，但它是一个（指针）常量，是不可变的，放在等号左边会报错）。