7.5 指针与数组 · 波仔的C++课

📄 一句话概括

数组名其实就是一个地址——数组第一个元素的地址，也就是"一排柜子的开头"。所以 a[i] 可以写成 *(a + i)，两种写法一个字都不差。数组和指针是天生一对：数组保证"连续存放"（7.1），指针保证"加减按元素跳"（7.4.3），两条合起来，就是"用指针走遍一整排柜子"。

📝 本节和前面几节的关系

这一节是本章前半段的会师点：7.1 的数组、7.4 的指针，在这里拼成一块。你会发现前面埋的伏笔一条条回收了——7.1.1 说"数组名代表首地址"、7.1.3 说"数组不能整体赋值"、7.4.3 说"指针加 1 跳一格"，全都指向本节的结论。学完它，7.6 的函数传地址和第 8 章的引用就都有了着落。

一、一句话：数组名 = 首地址

int a[5] = {10, 20, 30, 40, 50};

cout << a    << endl;      // 0x61ff00  ← 一串地址
cout << &a[0] << endl;     // 0x61ff00  ← 一模一样

a 和 &a[0] 打印结果完全相同——这就是"数组名代表首元素地址"的字面证据。

所以下面两种写法是同一个意思：

int *p = a;         // ✅ 常见写法
int *p = &a[0];     // ✅ 完全等价，更"字面"

但数组名不是普通的指针变量，有两处关键区别：

对比	数组名 `a`	指针变量 `p`
能不能重新指向别处（`a = ...`）	❌ 不能（它不是变量）	✅ 能
能不能 `a++`	❌ 不能	✅ 能
`sizeof(a)`	整排的字节数（如 20）	指针自己的大小（如 4 或 8）

最后一行是本节的重量级坑（也在 3.1.7 埋过）：sizeof(a) 是 20，sizeof(p) 只有 4——同一个数组，用数组名量是"全排"，用指针量是"一张纸条"。

二、四种写法，一个意思

对一维数组，下面四种取第 i 个元素的方法完全等价：

a[i]        // ① 下标法（最常用）
*(a + i)    // ② 指针法：a 是首地址，+i 走到第 i 格，再解引用
p[i]        // ③ 把指针当数组用（下标法）
*(p + i)    // ④ 指针法的指针版

为什么 a[i] 等于 *(a+i)？把 7.4.3 的规律套进来就明白了：

a 是首地址 → a + i 是"往后 i 格"的地址 → 前面加 * 就是"取那一格的值"。

而 a[i] 里的 i 从来就不是"第几个"，它是"偏移几格"——这正是 7.1 说的"下标本质是偏移量"。

还能反着写（编译器也认，因为 + 满足交换律）：

*(a + i)   ≡   *(i + a)   ≡   i[a]      // 最后这个能编过，但别写，会被同事打

三、本节三篇分工

小节	覆盖什么
7.5.1 指针与一维数组	上面这套等价关系 + 指针遍历
7.5.2 指针与二维数组	"行指针"与"元素指针"的分工
7.5.3 指针与字符数组	靠 `'\0'` 自动停下的遍历

四、动手 Demo：先看看它们是不是同一个地址

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int a[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
    int *p = a;

    cout << "a        = " << a       << endl;
    cout << "&a[0]    = " << &a[0]   << endl;
    cout << "p        = " << p       << endl;
    cout << "---- 四种写法 ----" << endl;
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        cout << a[i] << " " << *(a + i) << " "
             << p[i] << " " << *(p + i) << endl;
    }

    cout << "sizeof(a) = " << sizeof(a) << endl;   // 20
    cout << "sizeof(p) = " << sizeof(p) << endl;   // 4（或 8）
    return 0;
}

看到什么算成功：前三个地址完全相同；五行输出里每行的四个数字都一样（10 10 10 10、20 20 20 20…）；最后两行是 20 和 4（或 8）。

这一屏把全节的结论一次证完：数组名就是地址；四种写法完全等价；但 sizeof 上，数组名是全排、指针是纸条。

30 秒实验：加一句 a++;（或 a = p;）再编译——编译器报错（类似 lvalue required as increment operand）。数组名是"地址"，但不是"可以改的变量"，这正是 7.1.3 说"数组不能整体赋值"的深层原因。

五、常见误区

"数组名就是指针"——接近但不等于。数组名代表首地址，但它不是变量：不能 a++、不能被赋值，sizeof 的含义也完全不同。
"sizeof(a) 和 sizeof(p) 应该一样"——差得远。前者是整排容量，后者是指针大小。这个差别在 7.8.3 会变成一个非常实用的坑（数组传进函数后 sizeof 就失效了）。
"a[i] 里的 i 是第几个元素"——是偏移量。第一个元素是 a[0]。
"p = a; 之后 p 和 a 就一体了"——只是当时指向同一处。p 可以被改去别处（p = &b[0];），a 永远在原地。

自测三问（点开对答案）

1. `a[2]` 用指针写法怎么写？——`*(a + 2)`。 2. `int a[5];` 里 `sizeof(a)` 和 `sizeof(&a[0])` 分别是多少（int 4 字节）？——`20` 和 `4`。 3. 为什么数组名不能 `a++`？——因为数组名代表首地址但**不是变量**，C++ 不允许给它赋值或自增。

☐ 7.5.1 指针与一维数组（下一节）