为什么我们将 [ ] 与指向数组的指针一起使用？

Question

我是 C++ 的初学者，我很难理解为什么我们使用 [ ] 来处理指向数组的指针。

据我所知new int[5] returns 一个指向大小为 5 的数组的指针。

所以如果我们要将这个指针存储在一个变量中，我们会这样做：int *arr = new int[5].

我不明白的是：如果我想访问该数组的索引 0，我会做 arr[0].

为什么这个语法是正确的？因为在我看来 arr 是一个指针，所以我必须取消引用指针才能访问数组。

为什么我们不必取消引用指针？

在我看来我会做类似 (*arr)[0] 的事情，但这是不正确的。

Answer 1

数组下标运算符 [] 隐式取消引用指针。

这在 C++17 standard 的第 8.2.1p1 节中有详细说明：

The expression E1[E2] is identical (by definition) to *((E1)+(E2))

以及 C11 standard 的第 6.5.2.1p2 节：

The definition of the subscript operator [] is that E1[E2] is identical to (*((E1)+(E2)))

因此，根据您的示例，arr[0] 与 *(arr + 0) 完全相同。将括号之间的值添加到指针值以指向所需的数组元素，并解引用生成的指针以获取对象。

此外，说您的示例指向数组并不完全正确，而是指向数组的第一个元素。指向数组的指针如下所示：

int arr[5];
int (*p)[5] = &arr;

另一件可能令人困惑的事情是，在大多数情况下，数组会衰减为指向其第一个元素的指针。这意味着您可以这样做：

int arr[5];
int *p = arr;
arr[1] = 5;    // sets element 1 of arr
p[1] = 7;      // also sets element 1 of arr

Why do we use [ ] with pointers that point to arrays?