C++ - pointer to char、array of pointer to char、pointer to array of char (C++軟體開發

◎基本概念

Data type

call by value、call by pointer、Call by reference

◎簡單實例

pointer to char

step 1. vas 配置 pointer in memory。
step 2. "Hello" 為 const char array in memory，且不可變(constant)。
step 3. pointer 指向 starting address of this const char array in memory。
step 4. = "新字串"，會更動pointer指向新字串。

vas 是 pointer to "不可變"的 const char array "Hello" 的 start address。
雖然可以成功編譯，但是其實是不怎麼好的寫法，因為將const char array 轉成非-常數(non-const)的char 指標，雖然很多compiler為了確保向下兼容(backward compatibility)，而支援這種寫法。

    char *vas = "Hello"; //OK

    //vas[i] 相等於 *(vas + i)
    cout << typeid(vas).name() << endl;//char *
    cout << typeid((*vas)).name() << endl;//char
    cout << typeid(vas[0]).name() << endl;//char
    //pointer 4 bytes 、char 1bytes
    cout << sizeof(vas) << endl;//4
    cout << sizeof((*vas)) << endl;//1
    cout << sizeof(vas[0]) << endl;//1
    //雖然型態是指標，(vas + i ) 值是從指向位址開始的整個 character sequence not its address.
    cout << vas << endl;//Hello
    cout << vas + 1 << endl;//ello
    cout << vas + 2 << endl;//llo
    cout << vas + 3 << endl;//lo
    cout << vas + 4 << endl;//o
    //型態是char，讀取指標指向的its address character value , not 指向位址開始的整個 character sequence.
    cout << *vas << endl;//H
    cout << *(vas + 1) << endl;//e
    cout << *(vas + 2) << endl;//l
    cout << *(vas + 3) << endl;//l
    cout << *(vas + 4) << endl;//o
    //vas[i] 相等於 *(vas + i)
    cout << vas[0] << endl;//H
    cout << vas[1] << endl;//e
    cout << vas[2] << endl;//l
    cout << vas[3] << endl;//l
    cout << vas[4] << endl;//o
    vas = "world";//OK，更動pointer，而非 "不可變"的 const char array "Hello"
    //*vas = 'a';//擲回例外狀況: 寫入存取違規。因為企圖更動 "不可變"的 const char array "Hello"

若替代 const array of char "Hello"，為非const 的char array

可以對指向的array of char內的字元進行更動。

允許重新指向array of char，且允許重新指向array of char內char數不同。

允許const array of char與array of char之間互相重新指向。

若重新指向const array of char，array of char隱性轉成const，不可以對const array of char中的char進行更動。

若重新指向array of char，可以對array of char中的char進行更動。

    char temp[] = { 'h','e','l','l','o','\0' };
    char temp2[] = { 'w','o','r','l','d','\0' };
    char temp3[] = { 's','w','o','r','l','d','\0' };
    char *vas = temp; //OK

    //vas[i] 相等於 *(vas + i)
    cout << typeid(vas).name() << endl;//char *
    cout << typeid((*vas)).name() << endl;//char
    cout << typeid(vas[0]).name() << endl;//char
    //pointer 4 bytes 、char 1bytes
    cout << sizeof(vas) << endl;//4
    cout << sizeof((*vas)) << endl;//1
    cout << sizeof(vas[0]) << endl;//1
    //雖然型態是指標，(vas + i ) 值是從指向位址開始的整個 character sequence not its address.
    cout << vas << endl;//Hello
    cout << vas + 1 << endl;//ello
    cout << vas + 2 << endl;//llo
    cout << vas + 3 << endl;//lo
    cout << vas + 4 << endl;//o
    //型態是char，讀取指標指向的its address character value , not 指向位址開始的整個 character sequence.
    cout << *vas << endl;//H
    cout << *(vas + 1) << endl;//e
    cout << *(vas + 2) << endl;//l
    cout << *(vas + 3) << endl;//l
    cout << *(vas + 4) << endl;//o
    //vas[i] 相等於 *(vas + i)
    cout << vas[0] << endl;//H
    cout << vas[1] << endl;//e
    cout << vas[2] << endl;//l
    cout << vas[3] << endl;//l
    cout << vas[4] << endl;//o

    *vas = 'a';//OK，非const
    cout << vas << endl;//aello 
    vas = temp2;//OK，更動pointer
    cout << vas << endl;//world
    vas = temp3;//OK，更動pointer，允許array內char數不同
    cout << vas << endl;//sworld
    vas = "another";//OK，更動pointer，but 指向的array隱性轉換成const
    cout << vas << endl;//another
    //*vas = 'x';//擲回例外狀況: 寫入存取違規。因為企圖更動 "不可變"的 const char array "Hello"
    vas = temp3;//OK，更動pointer，but 指向的const array隱性轉換成非const
    *vas = 'x';//OK
    cout << vas << endl;//xworld

以下宣告方式錯誤，因為 *vad[] 為an array of pointer to char ，"Hello"字串明顯不是 an array of pointer to char，理所當然放不進，而放入 pointer to char進array的方法有，
char *vad[] = { "Hello" }，為an array of one pointer to the char。

char *vad[] = "Hello"; //ERROR

an array of pointer to char

    char *vad[] = { "Hello","World" };//OK

    cout << typeid(vad).name() << endl;//char * [2]
    cout << typeid(*vad).name() << endl;//char*
    cout << typeid(vad[0]).name() << endl;//char*
    cout << typeid(*(vad[0])).name() << endl;//char
    //2 pointer 8 bytes 、pointer 4 bytes 、char 1bytes
    cout << sizeof(vad) << endl;//8
    cout << sizeof((*vad)) << endl;//4
    cout << sizeof(vad[0]) << endl;//4
    cout << sizeof(*(vad[0])) << endl;//1
    //型態為an array of pointer to char，cout出的為陣列儲存位址
    cout << vad << endl;//008FF734 
    //相等於vad[i]，型態是指標，值是從指向位址開始的整個 character sequence not its address.
    cout << *vad << endl;//Hello
    cout << *(vad + 1) << endl;//World
    //vas[i]，型態是指標，值是從指向位址開始的整個 character sequence not its address
    cout << vad[0] << endl;//Hello
    cout << vad[1] << endl;//World
    //型態是char，讀取指標指向的its address character value , not 指向位址開始的整個 character sequence.
    cout << *(vad[0]) << endl;//H
    cout << *(vad[1]) << endl;//W

    vad[0] = "New String";//OK，更動pointer，而非 "不可變"的 char array or string literal "Hello"
    //*(vad[0]) = 'k';//擲回例外狀況: 寫入存取違規。因為企圖更動 "不可變"的 const char array

若替代 array內pointer to char內的指向的const array of char，為非const 的char array

可以對array內pointer to char指向的array of char內的字元進行更動。

允許array內pointer to char重新指向array of char，且允許重新指向array of char內char數不同。

允許const array of char與array of char之間互相重新指向。

若重新指向const array of char，array of char隱性轉成const，不可以對const array of char中的char進行更動。

若重新指向array of char，可以對array of char中的char進行更動。

    char temp[] = { 'h','e','l','l','o','\0' };
    char temp2[] = { 'w','o','r','l','d','\0' };
    char temp3[] = { 's','w','o','r','l','d','\0' };
    char *vad[] = { temp,temp2 };//OK

    cout << typeid(vad).name() << endl;//char * [2]
    cout << typeid(*vad).name() << endl;//char*
    cout << typeid(vad[0]).name() << endl;//char*
    cout << typeid(*(vad[0])).name() << endl;//char
    //2 pointer 8 bytes 、pointer 4 bytes 、char 1bytes
    cout << sizeof(vad) << endl;//8
    cout << sizeof((*vad)) << endl;//4
    cout << sizeof(vad[0]) << endl;//4
    cout << sizeof(*(vad[0])) << endl;//1
    //型態為an array of pointer to char，cout出的為陣列儲存位址
    cout << vad << endl;//008FF734 
    //相等於vad[i]，型態是指標，值是從指向位址開始的整個 character sequence not its address.
    cout << *vad << endl;//hello
    cout << *(vad + 1) << endl;//world
    //vas[i]，型態是指標，值是從指向位址開始的整個 character sequence not its address
    cout << vad[0] << endl;//hello
    cout << vad[1] << endl;//world
    //型態是char，讀取指標指向的its address character value , not 指向位址開始的整個 character sequence.
    cout << *(vad[0]) << endl;//h
    cout << *(vad[1]) << endl;//w
    *(vad[0]) = 'k';//OK，非const
    cout << vad[0] << endl;//kello 
    vad[0] = "New String";//OK，更動pointer，but 隱性轉換成const
    cout << vad[0] << endl;//New String 
    //*(vad[0]) = 'k';//擲回例外狀況: 寫入存取違規。因為企圖更動 "不可變"的 const char array
    vad[0] = temp3;//OK，更動pointer，but 指向的const array隱性轉換成非const
    *(vad[0]) = 'k';//OK
    cout << vad[0] << endl;//kworld

pointer to array of char

6個陣列元素包含 hello 5個字元和 '\0'

若採用char (*x)[6] = &"Hello" 的宣告方式，會出錯，因為"Hello"為const arrays of char，必須宣告為char const (*x)[6] 。

不允許對array內的char進行更動，因為array of char宣告為const 。

可對指向的陣列位址進行重新指向

不允許重新指向的array內char數不同

不允許對 (*x) assign array，因為arrays are not assignable.

    //pointer to array of char
    //6個陣列元素包含 hello 5個字元 和 '\0'

    //char (*x)[6] = &"Hello"; //error， "Hello" are const arrays of char
    char const (*x)[6] = &"Hello";
    cout << typeid(x).name() << endl;//char const (*)[6]
    cout << typeid(*x).name() << endl;//char const [6]
    cout << typeid(**x).name() << endl;//char
    cout << typeid(x[0]).name() << endl;//char const [6]
    cout << typeid(*x[0]).name() << endl;//char
    //型態為指標，指向 char const [6]
    cout << x << endl;//00366B30 
    //型態為char const [6]
    cout << *x << endl;//Hello 
    //相等於(*x)[i]，型態為char
    cout << **x << endl;//H
    //相等於*(x + i)，型態為char const [6]
    cout << x[0] << endl;//Hello 
    //相等於**(x + i)，型態為char
    cout << *x[0] << endl;//H

    //*x = "world";//error,arrays are not assignable.
    //**x = 's';//error，為const
    //x[0] = "world"//error,arrays are not assignable
    //*x[0] = 'h';//error，為const
    
    char temp[] = { 'w','o','r','l','d','\0' };
    x = &temp;//OK
    cout << x << endl;//00AFFCC0 
    cout << *x << endl;//world
    //x = &"NewString";//error，const char (*)[10] can't assign to const char (*)[6]
    x = &"hello";//OK
    cout << x << endl;//00F06B38 
    cout << *x << endl;//hello
    //x = &"helo";//error，const char (*)[5] can't assign to const char (*)[6]
    char temp2[] = { 'l','w','o','r','l','d','\0' };
    //x = &temp2;//error，const char (*)[7] can't assign to const char (*)[6]

若要宣告非const的char (*x)[6]，可以利用非const 的array of char位址。

不可再重新指向const 的array of char 。

可以對array內的char進行更動。

不允許對 (*x) assign array，因為arrays are not assignable。

    char temp[] = { 'h','e','l','l','o','\0'};
    char temp2[] = { 'w','o','r','l','d','\0' };
    
    char (*x)[6] = &temp; 
    
    cout << typeid(x).name() << endl;//char (*)[6]
    cout << typeid(*x).name() << endl;//char [6]
    cout << typeid(**x).name() << endl;//char
    cout << typeid(x[0]).name() << endl;//char [6]
    cout << typeid(*x[0]).name() << endl;//char
    //型態為指標，指向 char const [6]
    cout << x << endl;//00AFF714 
    //型態為char const [6]
    cout << *x << endl;//hello
    //相等於(*x)[i]，型態為char
    cout << **x << endl;//h
    //相等於*(x + i)，型態為char const [6]
    cout << x[0] << endl;//hello
    //相等於**(x + i)，型態為char
    cout << *x[0] << endl;//h

    //x = &"hello";//error，const char (*)[6] can't assign to char (*)[6]，沒有隱性轉換const問題
    x = &temp2;//OK
    cout << x << endl;//00AFF704 
    cout << *x << endl;//world
    //*x = temp2 //error,arrays are not assignable.
    //*x = "world";//error,arrays are not assignable.
    **x = 's';//OK，不為const
    cout << x << endl;//00AFF704，沒變 
    cout << *x << endl;//sorld
    //x[0] = "world"//error,arrays are not assignable.
    *x[0] = 'x';//OK，不為const
    cout << x << endl;//00AFF704，沒變 
    cout << *x << endl;//xorld

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