第14章 数组和指针
数组是"固定大小的一组类型相同的数据……从逻辑上说是连续地存储的，并且……可以通过下标索引进行访问"[Sedg1998a]，数组还是基本数据结构之一[Knut1997]。大多数语言中都有数组，然而许多现代语言中却没有指针的概念，因为指针被认为是太危险的东西。指针允许对它们所指向的实例所占用的内存位置进行直接访问，但是它们也常常会导致破坏内存。尽管这样，C和C++(www.cppentry.com)还是提供了指针，因为它们在程序的效率方面提供了强大的威力和更多的可能性，这与"C精神"是相符的（见序言）。
在本章中，我们将考察一些议题，这些议题是关于语言的一些不尽人意的地方，包括数组大小、数组/指针双重性，以及C++(www.cppentry.com)所特有的一个问题，即传递指向派生类数组的指针。
14.1 不要重复你自己
Andrew Hunt和David Thomas在他们的著作The Pragmatic Programmer中描述了DRY（Don't Repeat Yourself，不要重复你自己）原则。从本质上，这条原则说的是：任何东西你应该只定义一遍。因为如果存在多于一处的定义的话，那么当其中一处更新而其他某（些）处没有同步进行更新时，不一致性就无可避免地产生了！这是衡量代码质量的一个基本标准，在数组的定义和操纵中常常会见到：
- char ar[23];
-
- strnset(ar, ' ', 23);
如果我们改变了数组ar的大小，却不对strnset()的第三个参数作出相应的改变，就会导致两种可能的后果。如果我们增大了ar的大小，那么strnset()将不再能够对整个数组进行填充。更糟糕的情况则是我们缩减了数组ar的大小，从而导致strnset()对数组之外的内存（数组的真实结尾之后的内存）进行破坏性的写入（覆盖）。对于这种情况，通常的建议是声明一个常量（通过C的#define或C++(www.cppentry.com)的const），并在其他用到该数字的地方都采用该常量。这样一来，当需要作出改动的时候，改动一处即可： - #ifdef __cplusplus
- const size_t DIM_A = 23;
- #else
- # define DIM_A (23)
- #endif /* __cplusplus */
-
- char ar[DIM_A];
-
- strnset(ar, ' ', DIM_A);
现在，要想改变ar的大小只需改变DIM_A就行了，strnset()的第三个参数以及其他任何使用该常量的地方均会随之而改变。这种解决方案不赖，但是它仍然脆弱，代码依然可能遭受错误的改动。比方说，或许维护者希望增加空间来存放null结束符，但他并不去将DIM_A修改为合适的值，而是去错误地将ar的定义改变为ar[DIM_A+1]： - char ar[DIM_A + 1];
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- strnset(ar, ' ', DIM_A); // ar[DIM_A]是啥东西？
代码复审自然能够查出这个错误，但是正如我们所知，代码复审计划的定期性总是远远小于它应该的那样。 如果C++(www.cppentry.com)中的数组像其他（某些）语言中的数组那样具有length属性就好了，像这样：- char ar[DIM_A];
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- strnset(ar, ' ', ar.length);
C和C++(www.cppentry.com)都有sizeof()操作符，但是该操作符返回的是以字节计的大小。在本例中，我们自然可以直接使用sizeof()，因为sizeof(char) == sizeof(byte)（见13.1节）。然而，如果例子当中使用的是wchar_t数组以及wcsnset()的话，sizeof()就会使ar只有1/2或1/4（具体取决于wchar_t中的字节个数）被wcsnset()所影响。 我们需要的是一个可以求出数组中元素个数的操作符，而不是一个求出按字节计的数组大小的操作符。
Imperfection：C和C++(www.cppentry.com)没有为数组类型提供dimensionof()操作符。
这是我们在编码中经常会涉及的问题，经典的 解决方案（对C和C++(www.cppentry.com)同样有效）是使用宏，比如NUM_ELEMENTS()宏， 定义如下：
- #define NUM_ELEMENTS(x) (sizeof((x)) / sizeof((x)[0]))
我们通过将数组以字节计的大小除以其中每个元素的（也是以字节计的）大小来得出数组中元素的个数。这样我们的例子代码就可以改成：- char ar[DIM_A];
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- strnset(ar, ' ', NUM_ELEMENTS(ar));
这通常是一种可行的解决方案，但仍然存在一个缺点，我们将会在14.3节进行讨论，当前我们先叉开话题讨论一些相关的内容。