C++ 指针的算术运算
指针是一个用数值表示的地址。因此,您可以对指针执行算术运算。可以对指针进行四种算术运算:++、--、+、-。
假设 ptr 是一个指向地址 1000 的整型指针,是一个 32 位的整数,让我们对该指针执行下列的算术运算:
ptr++
执行 ptr++ 后,指针 ptr 会向前移动 4 个字节,指向下一个整型元素的地址。这是由于指针算术运算会根据指针的类型和大小来决定移动的距离。在这种情况下,由于是一个 32 位整数指针,每个整数占据 4 个字节,因此 ptr++ 会将指针 ptr 向前移动 4 个字节,指向下一个整型元素的地址。
如果 ptr 指向一个地址为 1000 的字符,执行 ptr++ 指针 ptr 的值会增加,指向下一个字符元素的地址,由于 ptr 是一个字符指针,每个字符占据 1 个字节,因此 ptr++ 会将 ptr 的值增加 1,执行后 ptr 指向地址 1001。
指针算术运算的详细解析:
加法运算:可以对指针进行加法运算。当一个指针p加上一个整数n时,结果是指针p向前移动n个元素的大小。例如,如果p是一个int类型的指针,每个int占4个字节,那么p + 1将指向p所指向的下一个int元素。
减法运算:可以对指针进行减法运算。当一个指针p减去一个整数n时,结果是指针p向后移动n个元素的大小。例如,如果p是一个int类型的指针,每个int占4个字节,那么p - 1将指向p所指向的前一个int元素。
指针与指针之间的减法运算:可以计算两个指针之间的距离。当从一个指针p减去另一个指针q时,结果是两个指针之间的元素个数。例如,如果p和q是两个int类型的指针,每个int占4个字节,那么p - q将得到两个指针之间的元素个数。
指针与整数之间的比较运算:可以将指针与整数进行比较运算。可以使用关系运算符(如<、>、<=、>=)对指针和整数进行比较。这种比较通常用于判断指针是否指向某个有效的内存位置。
递增一个指针
我们喜欢在程序中使用指针代替数组,因为变量指针可以递增,而数组不能递增,因为数组是一个常量指针。下面的程序递增变量指针,以便顺序访问数组中的每一个元素:
#include <iostream> using namespace std; const int MAX = 3; int main () { int var[MAX] = {10, 100, 200}; int *ptr; // 指针中的数组地址 ptr = var; for (int i = 0; i < MAX; i++) { cout << "Address of var[" << i << "] = "; cout << ptr << endl; cout << "Value of var[" << i << "] = "; cout << *ptr << endl; // 移动到下一个位置 ptr++; } return 0; }
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
Address of var[0] = 0xbfa088b0 Value of var[0] = 10 Address of var[1] = 0xbfa088b4 Value of var[1] = 100 Address of var[2] = 0xbfa088b8 Value of var[2] = 200
递减一个指针
同样地,对指针进行递减运算,即把值减去其数据类型的字节数,如下所示:
#include <iostream> using namespace std; const int MAX = 3; int main () { int var[MAX] = {10, 100, 200}; int *ptr; // 指针中最后一个元素的地址 ptr = &var[MAX-1]; for (int i = MAX; i > 0; i--) { cout << "Address of var[" << i << "] = "; cout << ptr << endl; cout << "Value of var[" << i << "] = "; cout << *ptr << endl; // 移动到下一个位置 ptr--; } return 0; }
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
Address of var[3] = 0xbfdb70f8 Value of var[3] = 200 Address of var[2] = 0xbfdb70f4 Value of var[2] = 100 Address of var[1] = 0xbfdb70f0 Value of var[1] = 10
指针的比较
指针可以用关系运算符进行比较,如 ==、< 和 >。如果 p1 和 p2 指向两个相关的变量,比如同一个数组中的不同元素,则可对 p1 和 p2 进行大小比较。
下面的程序修改了上面的实例,只要变量指针所指向的地址小于或等于数组的最后一个元素的地址 &var[MAX - 1],则把变量指针进行递增:
#include <iostream> using namespace std; const int MAX = 3; int main () { int var[MAX] = {10, 100, 200}; int *ptr; // 指针中第一个元素的地址 ptr = var; int i = 0; while ( ptr <= &var[MAX - 1] ) { cout << "Address of var[" << i << "] = "; cout << ptr << endl; cout << "Value of var[" << i << "] = "; cout << *ptr << endl; // 指向上一个位置 ptr++; i++; } return 0; }
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
Address of var[0] = 0xbfce42d0 Value of var[0] = 10 Address of var[1] = 0xbfce42d4 Value of var[1] = 100 Address of var[2] = 0xbfce42d8 Value of var[2] = 200