C++指針數組：實現數組元素的讀寫

一、什麼是指針數組

指針數組是指一個數組的元素都是指針類型，即指向其他變量的地址。可以將指針數組看作是一個數組，但每個元素都是指針，可以指向不同的變量。

    int a = 1, b = 2, c = 3;
    int *p[3]; // 定義一個指針數組，元素個數為3
    p[0] = &a; // 第0個元素指向變量a
    p[1] = &b; // 第1個元素指向變量b
    p[2] = &c; // 第2個元素指向變量c
    cout << *p[0] << " " << *p[1] << " " << *p[2] << endl; // 輸出1 2 3

二、指針數組的應用

指針數組常用於實現動態內存分配，可以根據需要動態的生成指針數組，來靈活的操作內存。

    int n;
    cin >> n; // 用戶輸入元素個數
    int *p = new int[n]; // 動態分配內存
    for (int i = 0; i > *(p + i); // 用戶輸入元素的值
    }
    // 輸出輸入的元素值
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        cout << *(p + i) << " ";
    }
    delete[] p; // 釋放內存

另外，指針數組也可以用於實現多態性，通過基類的指針數組，來遍歷所有子類對象。

    class Base {
    public:
        virtual void func() {
            cout << "Base::func()" << endl;
        }
    };
    class Derived1 : public Base {
    public:
        void func() {
            cout << "Derived1::func()" << endl;
        }
    };
    class Derived2 : public Base {
    public:
        void func() {
            cout << "Derived2::func()" << endl;
        }
    };
    int main()
    {
        Base* arr[2]; // 定義一個基類指針數組
        Derived1 d1;
        Derived2 d2;
        arr[0] = &d1; // 第一個元素指向Derived1對象
        arr[1] = &d2; // 第二個元素指向Derived2對象
        for (int i = 0; i func(); // 遍歷所有子類對象並調用其func函數
        }
        return 0;
    }

三、指針數組的優勢

指針數組可以充分利用指針的優勢，節約內存空間。例如，對於一個數組元素的交換操作，使用指針數組可以大大減少內存操作。

    int a[2] = { 1, 2 };
    int *p[2] = { a, a + 1 }; // 指針數組元素指向a數組元素地址
    swap(*p[0], *p[1]); // 交換指針數組元素指向的變量的值
    cout << a[0] << " " << a[1] << endl; // 輸出2 1

同時，指針數組還可以方便的使用指針運算，實現指向數組元素的操作。

    char s[5] = { 'a', 'b', 'c', 'd', 'e' };
    char *p[5]; // 定義char類型的指針數組
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        p[i] = &s[i]; // 指向s數組元素地址
    }
    for (char **q = p; q < p + 5; q++)
    {
        cout << **q << " "; // 輸出a b c d e
    }

四、指針數組的注意事項

使用指針數組需要注意以下幾點：

1. 指針數組的每個元素必須是指針類型。
2. 指針數組的元素指向的應該是已經存在的變量或動態分配的內存。
3. 使用指針數組時，必須慎重考慮指針變量的生存期，否則會出現未定義的行為。
4. 指針數組訪問元素時必須保證下標不越界。

五、結論

指針數組是C++中非常重要的一個概念，它可以靈活的操作內存和對象的指針。在實際開發中，需要根據具體情況選擇是否使用指針數組，在使用時要注意指針變量的生存期和下標訪問的安全性。