C++内存管理详解(二)

3、指针与数组的对比

c++/c程序中，指针和数组在不少地方可以相互替换着用，让人产生一种错觉，以为两者是等价的。

数组要么在静态存储区被创建（如全局数组），要么在栈上被创建。数组名对应着（而不是指向）一块内存，其地址与容量在生命期内保持不变，只有数组的内容可以改变。

指针可以随时指向任意类型的内存块，它的特征是“可变”，所以我们常用指针来操作动态内存。指针远比数组灵活，但也更危险。

下面以字符串为例比较指针与数组的特性。

3.1 修改内容

示例3-1中，字符数组a的容量是6个字符，其内容为hello。a的内容可以改变，如a[0]= ‘x’。指针p指向常量字符串“world”（位于静态存储区，内容为world），常量字符串的内容是不可以被修改的。从语法上看，编译器并不觉得语句p[0]= ‘x’有什么不妥，但是该语句企图修改常量字符串的内容而导致运行错误。

//示例3.1 修改数组和指针的内容  
char a[] = “hello”;  
a[0] = ‘x’;  
cout << a << endl;  
char *p = “world”; // 注意p指向常量字符串  
p[0] = ‘x’; // 编译器不能发现该错误  
cout << p << endl;  

3.2 内容复制与比较

不能对数组名进行直接复制与比较。示例7-3-2中，若想把数组a的内容复制给数组b，不能用语句 b = a ，否则将产生编译错误。应该用标准库函数strcpy进行复制。同理，比较b和a的内容是否相同，不能用if(b==a) 来判断，应该用标准库函数strcmp进行比较。

语句p = a 并不能把a的内容复制指针p，而是把a的地址赋给了p。要想复制a的内容，可以先用库函数malloc为p申请一块容量为strlen(a)+1个字符的内存，再用strcpy进行字符串复制。同理，语句if(p==a) 比较的不是内容而是地址，应该用库函数strcmp来比较。

//示例3.2 数组和指针的内容复制与比较  
// 数组…  
char a[] = "hello";  
char b[10];  
strcpy(b, a); // 不能用 b = a;  
if(strcmp(b, a) == 0) // 不能用 if (b == a)  
…  
// 指针…  
int len = strlen(a);  
char *p = (char *)malloc(sizeof(char)*(len+1));  
strcpy(p,a); // 不要用 p = a;  
if(strcmp(p, a) == 0) // 不要用 if (p == a)  
…  

3.3 计算内存容量

用运算符sizeof可以计算出数组的容量（字节数）。示例7-3-3（a）中，sizeof(a)的值是12（注意别忘了’’）。指针p指向a，但是sizeof(p)的值却是4。这是因为sizeof(p)得到的是一个指针变量的字节数，相当于sizeof(char*)，而不是p所指的内存容量。c++/c语言没有办法知道指针所指的内存容量，除非在申请内存时记住它。

注意当数组作为函数的参数进行传递时，该数组自动退化为同类型的指针。示例7-3-3（b）中，不论数组a的容量是多少，sizeof(a)始终等于sizeof(char *)。

char a[] = "hello world";  
char *p = a;  
cout<< sizeof(a) << endl; // 12字节  
cout<< sizeof(p) << endl; // 4字节   
//示例3.3（a） 计算数组和指针的内存容量  
 
void func(char a[100])  
{  
　cout<< sizeof(a) << endl; // 4字节而不是100字节  
}  
//示例3.3（b） 数组退化为指针