指向 char 的指针与指向数组的指针

Question

我认为我对指针有相当的了解，直到我决定复习一些所谓的琐碎示例。

我知道的一件事是，在声明数组时说：

int arr[2] {3, 5};

arr 将保存数组中第一个元素的值，因此尝试打印 (cout << arr) 显然会给出arr[0] 的地址。即使认为我的程序使用指针它仍然相似。

我的问题是为什么我可以打印h 并将bonjour 作为输出，但我不能对p 做同样的事情？

看起来当我增加 h++ 并再次打印时，我得到了 onjour。指针与char 有何不同？

#include <iostream>
#include <string>

int main()
{
    char* h = "bonjour";
    int k[4]{3, 4, 5, 6};
    int * p = k;

    std::cout << "Hello, "<< h << "!\n";
}

Answer 1

当您流式传输h 时，您使用的是this overload：

template< class Traits >
basic_ostream<char,Traits>& operator<<( basic_ostream<char,Traits>& os,  
                                        const char* s );

但是当您流式传输p 时，您使用的是this one：

basic_ostream& operator<<( const void* value );

前者将打印每个字节，直到它到达\0，后者将简单地打印地址。也就是说 - 您正在利用 const char* 的一个特殊情况。

Answer 2

我认为这与operator << 和char* 和int* 的关系最重要。 C 程序员习惯于打印出以空结尾的字符串，因此创建了一种方法来打印它们。 ints 可以直接打印。 char 将无法打印出整个字符串。

Answer 3

为什么我可以打印h 并将bonjour 作为输出而我不能对p 做同样的事情？看起来当我增加h++ 并再次打印时，我得到onjour。指针与char 有何不同？

标准库提供了operator<< 函数的两个重载来处理指针。

成员函数重载：

basic_ostream& operator<<( const void* value );

和一个非成员函数重载：

template< class Traits >
basic_ostream<char,Traits>& operator<<( basic_ostream<char,Traits>& os,  
                                        const char* s );

当cout << ptr 用于所有不是char* 或char const* 类型的指针时调用第一个。第二个用于所有属于char* 或char const* 的指针。第二个输出直到终止空字符的所有内容，而第一个只输出指针值。

这解释了输出。

了解为什么标准库以不同方式对待它们是很有启发性的。

语言和标准库对由char* 和char const* 表示的空终止字符串产生例外。处理字符串时，空字符 ('\0') 充当标记字符串结尾的标记值。其他类型没有这样的价值。因此，int* 不能像 char* 一样对待。

Answer 4

char* 在某些情况下可能很特殊，因为 C 决定用它来表示字符串。在这种情况下，char* 指的是一个以空字符结尾的字符数组，也就是 C 字符串。您可以打印h 但不能打印p 的原因是因为存在一个对char* 进行特殊处理的函数：

 std::ostream::operator<<(std::ostream& os, const char*);

您可以提供自己的重载来打印以空结尾的整数数组：

std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const int* arr) {
   while (int i = *arr++) {
      os << i;
      if (*arr) os << ", ";
   }
   return os;
}

int main()
{
  const int arr[] = {1, 2 ,3, 4, 0};
  std::cout << arr << "\n";
}

但是，这是非常危险的，因为大多数整数数组都不是以零结尾的，而且并非所有指向整数的指针都是数组。