深入理解C++指针算术（小白也能掌握的C++指针运算与内存操作指南）

指针加法与减法

假设我们有一个整型数组：

int arr[5] = {10, 20, 30, 40, 50};int* p = arr; // p 指向 arr[0]

此时，p + 1 并不是地址 +1，而是地址 + sizeof(int)。在大多数系统中，sizeof(int) 是 4 字节，所以 p + 1 实际上指向 arr[1]。

来看一个完整例子：

#include <iostream>using namespace std;int main() {    int arr[5] = {10, 20, 30, 40, 50};    int* p = arr;    cout << "p 的地址: " << p << endl;    cout << "p + 1 的地址: " << (p + 1) << endl;    cout << "地址差值: " << (p + 1) - p << " (单位：元素个数)" << endl;    cout << "*(p + 2) = " << *(p + 2) << endl; // 输出 30    return 0;}

输出结果可能类似：

p 的地址: 0x7fff5fbff6a0p + 1 的地址: 0x7fff5fbff6a4地址差值: 1 (单位：元素个数)*(p + 2) = 30

指针之间的减法

两个同类型的指针相减，结果是它们之间相差的元素个数，而不是字节数。这在计算数组长度或偏移时非常有用。

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};int* start = arr;int* end = arr + 4; // 指向最后一个元素int length = end - start + 1; // 结果为 5

注意事项与常见误区

• 不能对 void* 指针进行算术运算：因为编译器不知道 void* 指向的数据类型大小。
• 指针加减必须保证在合法内存范围内，否则会导致未定义行为（如段错误）。
• 指针只能与整数相加减，两个指针不能相加（但可以相减）。

为什么需要掌握指针偏移计算？

理解指针偏移计算对于以下场景至关重要：

• 高效遍历数组或动态内存块
• 实现自定义数据结构（如链表、队列）
• 进行底层C++内存操作，如内存池、缓冲区管理

总结

C++指针算术是C++语言的核心特性之一。通过本教程，你应该已经理解了：

• 指针加减会根据数据类型自动缩放
• 指针相减得到的是元素个数，不是字节数
• 安全使用指针算术的前提是确保内存访问合法

掌握这些知识后，你就能更自信地进行C++内存操作，写出更高效、更底层的C++程序！