数组拷贝需用std::copy、memcpy或std::array赋值;传参时用引用或模板保留尺寸;动态数组推荐智能指针或vector管理;指针操作须注意边界,避免越界访问。
在C++中,数组拷贝和指针操作是基础但容易出错的部分。掌握正确的技巧不仅能提升代码效率,还能避免内存错误和未定义行为。
数组拷贝的常见方法
直接使用赋值运算符无法拷贝数组,必须采用其他方式:
- std::copy:适用于任意类型的数组,语法清晰且安全。例如:
int src[5] = {1,2,3,4,5};
int dst[5];
std::copy(src, src + 5, dst); - memcpy:对POD(Plain Old Data)类型高效,但不调用构造函数。注意头文件需包含 <cstring>。
memcpy(dst, src, sizeof(src)); - std::array 使用赋值:若使用 std::array,则可直接赋值,因为它是聚合类型且支持拷贝语义。
std::array<int, 5> a1 = {1,2,3,4,5};
std::array<int, 5> a2 = a1;
指针与数组的关系理解
C++中数组名在大多数情况下会退化为指向首元素的指针,但这不意味着数组就是指针。
- 获取数组大小时应使用 sizeof(array)/sizeof(array[0]),但在函数传参后此方法失效,因形参实际是指针。
- 传递数组给函数时,推荐使用引用方式保留尺寸信息:
void func(int (&arr)[5]) { /* 可知大小 */ } - 或更通用的做法是配合模板:
template<size_t N>
void process(int (&arr)[N]) { /* N 自动推导 */ }
动态数组与指针管理
使用 new 分配的数组需要手动释放,容易引发内存泄漏。
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- 原始指针管理动态数组示例:
int* ptr = new int[10];
// … 使用
delete[] ptr; // 必须用 delete[] - 建议优先使用智能指针或容器:
std::unique_ptr<int[]> smart_ptr = std::make_unique<int[]>(10);
它会在离开作用域时自动调用 delete[]。 - 或直接使用 std::vector,兼具动态大小和自动管理优势。
指针算术与边界安全
指针可以进行加减操作,常用于遍历数组。
- 合法操作包括:ptr++, ptr + n, ptr – base 等,前提是结果仍在同一数组内或指向末尾后一个位置。
- 越界访问会导致未定义行为,例如:
int arr[3] = {1,2,3};
int* p = arr + 5; // 危险!超出范围 - 建议结合范围检查或使用迭代器风格编程,尤其是在封装函数中。
基本上就这些。关键是理解数组和指针的区别,优先使用现代C++工具如 std::array、std::vector 和智能指针,减少裸指针的使用。不复杂但容易忽略细节。
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