C++对数组的引用实例分析

时间:2021-05-20

C++中所谓数组引用,即指向数组的引用;
如:

int a[10] ; int (&b)[10] = a ;

如果写成:

int a[10] ;int* &b = a ;

系统将会报错: cannot convert from 'int [10]' to 'int *&'。
  
或许你会说在数组名不就是指向这个数组的一个指针吗?题中a是int*类型的,b是指向int*的引用,按理应该是正确的啊,为什么会报错呢?这是因为编译器对指向数组的引用检查更加严格,需要检查数组的维数,在这里a被理解成指向10个int数组的指针int [10],对于引用也需要相应的引用类型int (&)[10],即指向10个int数组的指针的引用。

c和c++中有一个“数组降价”问题。如下所示:

#include <iostream>void test( char arr[100] ){ std::cout << sizeof(arr) << std::endl ; // 输出 4}int main(){ char arr[100] = { 0 }; std::cout << sizeof(arr) << std::endl; // 输出 100  test( arr ); return 0 ;}

这段代码的输出是:
100
4

对于同样的arr,一个输出100,另一个输出4。是因为void test( char arr[100] )中的arr被降价了。
void test( char arr[100] ) 中的arr被降阶处理了,
void test( char arr[100] ) 等同于void test( char arr[] ), 也等同于void test( char* const arr ) 如果你原意,它甚至等同于void test( char arr[10] )

编译器对数组的维数不作检查。也就是说:

void test( char arr[100] ){ std::cout << sizeof(arr) << std::endl;}

被降成

void test( char* const arr ){ std::cout << sizeof(arr) << std::endl; // 既然是char*,当然输出4}

这样,即然不检查数组的大小,对于需要保证数组大小的程序就会带来问题。如何解决这个问题呢?可以用c++中的对数组的引用。

看下面这段代码:

......void test( const char (&arr)[100] ){ std::cout << sizeof(arr) << std::endl ; // 输出 100}...... char arr[100] = { 0 }; std::cout << sizeof(arr) << std::endl; // 输出 100  test( arr );......

这样test就能接受100个char的数组,且只能接受大小为100的char数组。

如果:

char arr[20] = {0};test( arr ) ;

就会报错

在C++中,对数组的引用可以直接传递数组名,因为数组的大小的信息已在形参里提供了。但是这样一来我们只能固定数组的大小来用这个函数了。用模板加数组的引用可以解决这个问题,看如下代码:

template <int sz>void test(char (&arr)[sz]){ for ( int i = 0; i < sz; i++ )......}char a[2] = { 0 }, b[15] = { 0 };test(a);  //oktest(b);  //ok......

这样解决了数组长度可变的问题,但也引入了新的问题:

(1)当有多个不同的test调用时,会产生多份test代码。而传统的函数调用只有一份代,也调用的次数无关。
(2)由于这些代码都是在编译阶段生成的,它需要知道引用数组的大小。所以这样写的函数显然不能用指针变量作为函数的参数,因此不能用这个函数处理动态分配的内存区域,这样的区域的大小是在运行时确定的。

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