数组与字符串：数组

核心要点速览

• 数组名：本质是首元素地址，仅 3 种场景不退化（sizeof、&数组名、decltype）
• 数组传参：一维退化为指针（丢失长度），二维必须指定第二维长度
• C 风格字符串：以'\0'结尾的字符数组，strlen与sizeof计算逻辑不同
• 数组 vs vector：数组编译期定长、手动管理；vector 动态扩容、自动管理

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一、数组名与指针

1. 特性

数组名 通常等价于首元素地址，仅 3 种场景保留数组类型特性（不退化）。

2. 数组名不退化的 3 种场景

• sizeof(数组名)：计算整个数组的字节总大小（非指针大小）
• &数组名：获取指向 “整个数组” 的指针（类型为数组类型(*)[长度]）
• decltype(数组名)：推导为数组类型（如decltype(arr)为int[5]）

3. 数组初始化（C++11+）

• 聚合初始化简化：可省略等号，多维数组支持部分初始化

int arr[] {1,2,3};          // 等价于 int arr[] = {1,2,3}
int mat[2][3] {{1,2}, {3}}; // 剩余元素自动补0

• 零初始化技巧：空大括号或单 0 即可全局置 0

int arr[5] {0}; // 所有元素为0
int arr[5] {};  // C++11+ 空大括号等价上式（局部数组需显式指定）

• 禁止窄化转换：聚合初始化不允许隐式窄化（普通初始化仅警告）

int arr[] {1.2}; // 编译报错（double→int 窄化）

4. 易错：&数组名 vs &数组首元素

int arr[5] = {1,2,3,4,5};
&arr;    // 类型 int(*)[5]，+1 偏移 5 个 int（20 字节）
&arr[0]; // 类型 int*，+1 偏移 1 个 int（4 字节）

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二、数组作为函数参数

数组传参 必然退化为指针，丢失原数组长度，需手动传递长度参数。

1. 一维数组传参（3 种写法，等价）

// 写法1：数组形式（[]内数字无意义，仅语法兼容）
void func1(int arr[5]) { ... }

// 写法2：省略长度的数组形式
void func2(int arr[]) { ... }

// 写法3：显式指针形式（推荐，最直观）
void func3(int* arr) { ... }

2. 二维数组传参

• 二维数组退化后是 “指向一维数组的指针”，第二维长度不可省略（编译器需计算步长）

// 正确写法：指定第二维长度 3
void func(int mat[][3], int rows) { ... }

// 错误写法：第二维长度省略（编译报错）
void func(int mat[][], int rows, int cols) { ... }

3. 补充

• 函数内无法通过sizeof(arr)获取原数组长度（此时arr已退化为指针，结果为 4/8 字节）
• 必须显式传递长度（如func(arr, 5)），或通过数组结尾标记获取长度

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三、字符串与字符数组（C 风格）

1. 本质

以'\0'（空字符）结尾的字符数组，'\0'是字符串结束标记（字符串常量后编译器自动填充）。

2. 区别：strlen vs sizeof

函数 / 运算符	计算逻辑	是否包含'\0'
strlen(str)	统计'\0'之前的字符个数	否
sizeof(str)	计算整个字符数组的字节大小	是（含未使用空间）

3. 易错点

未添加'\0'会导致strlen越界：

char str1[] = "hello"; // 自动补'\0'，数组长度 6（h e l l o \0）
char str2[] = {'h','e','l','l','o'}; // 无'\0'，strlen(str2) 结果不确定

4. 字符串常量 vs 字符数组

类型	存储区域	可修改性	风险点
char* str = "abc"	常量区（只读）	不可修改	试图修改触发未定义行为
char str[] = "abc"	栈区 / 全局区	可修改	可直接修改元素（如str[0]='x'）

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四、数组 vs vector（动态数组）对比表

对比维度	数组（Array）	vector（动态数组）
大小特性	编译期固定，运行时不可修改	运行时动态调整，push_back自动扩容
内存管理	栈 / 全局区存储，手动管理（无自动释放）	堆内存存储，自动管理（析构时释放资源）
长度获取	手动计算：sizeof(arr)/sizeof(arr[0])	内置size()方法（直接获取元素个数）
传参方式	退化为指针，需额外传递长度	传引用（vector<int>&），保留长度信息
越界安全性	无检查，越界为未定义行为	at()方法支持越界检查（抛异常），更安全
灵活性	低（不可扩容 / 缩容）	高（支持插入、删除、扩容等操作）