C/C++ 指针与内存操作详解——从一级指针到字符串转换函数的完整解析

本文将带你系统理解 一级指针与二级指针的区别、数组拷贝的注意事项、字符串转整数函数实现 等 C/C++ 编程中常见且易混淆的知识点，并配合详细代码示例与常见坑点分析，让你从入门到掌握。

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一级指针与二级指针的讲解

在 C/C++ 中，指针不仅能指向数据，还能指向另一个指针。这就产生了一级指针与二级指针的区别。

• 一级指针
  例如 char* pt，它本身存储的是一个内存地址，该地址指向具体数据值。
  举例：

  char ch = 'A';
  char* pt = &ch; // pt 存放的是 ch 的地址
  

• 二级指针
  例如 char** pt，它存储的地址指向的是另一个指针变量，而不是直接指向数据。
  举例：

  char ch = 'A';
  char* p1 = &ch; // p1 是一级指针
  char** p2 = &p1; // p2 是二级指针，指向 p1
  

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示例：指向字符串数组的二级指针

假设有一个字符串数组：

char* STR[] = {"ABCD", "EFGH", "IJKL"};

• STR 存放的其实是多个字符串的首地址（每个元素是 char*）。
• 若用指针指向它，应使用二级指针：

char** pt = STR; // pt 是二级指针，指向字符串数组

否则会出现类型不匹配的编译错误。

常见错误写法：

char* pt = STR; // 错误！类型不匹配

因为 STR 的类型是 char**，直接赋给 char* 会丢失一层地址信息。

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数组拷贝的注意事项

假设题目要求：从数组 X 拷贝 50 个字节到数组 Y。

错误做法

Y = X; // 错误！数组名是地址常量，不能直接赋值

正确做法

使用 memcpy 按字节拷贝：

memcpy(Y, X, 50); // 从 X 复制 50 个字节到 Y

注意点：

1. memcpy 第三个参数是 字节数，不是元素个数。
2. 如果数组类型是 int（每个元素占 4 字节），拷贝 50 字节意味着会拷贝 12 个多一点的 int 元素，不是整 50 个元素。
3. 要明确题目要求的是 “字节” 还是 “元素”。

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字符串转整数函数实现

需求：实现 ascii_to_int，将数字字符串转换为整数。

函数原型

int ascii_to_int(const char* string);

实现思路

1. 遍历字符串中的每个字符。

2. 检查是否为数字字符（'0' ~ '9'）。

3. 若是数字，按十进制累加计算：

   $$value=value\times 10+(当前字符{-}^{\prime }{0}^{\prime })$$

4. 若遇到非数字字符，立即返回 0。

代码示例

int ascii_to_int(const char* string) {
    int value = 0;
    for (int i = 0; string[i] != '\0'; i++) {
        if (string[i] < '0' || string[i] > '9') {
            return 0; // 遇到非数字字符
        }
        value = value * 10 + (string[i] - '0');
    }
    return value;
}

测试用例

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << ascii_to_int("123") << endl;      // 输出 123
    cout << ascii_to_int("12a34") << endl;    // 输出 0
}

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其他要点与常见误区

• 指针类型必须匹配
  char* 与 char** 不是同一种类型，不能随意赋值。

• memcpy 是按字节拷贝
  不会考虑类型大小，要自己计算总字节数。

• 题目细节决定实现方式
  要分清“字节”与“元素”的概念，尤其在涉及 sizeof 时避免出错。

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总结

本文从指针基础到内存拷贝，再到字符串处理，串联了 C/C++ 中几个极易出错的知识点：

1. 一级指针与二级指针的内存关系；
2. 字符串数组指针的正确定义；
3. 数组拷贝的正确方法与细节；
4. 字符串转整数的完整实现。