使用C++指针数组进行多元素存储和访问

一、指针数组的定义和基本使用

指针数组是指一个数组，其中的每个元素都是指针类型。指针可以指向各种数据类型，包括基本数据类型和自定义类数据类型。指针数组在C++程序中广泛应用于存储和访问多个变量。

下面我们来看一个简单的例子：定义一个整型指针数组，并将其初始化：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int* ptr[3];

    int a = 1, b = 2, c = 3;

    ptr[0] = &a;
    ptr[1] = &b;
    ptr[2] = &c;

    cout << *ptr[0] << endl;
    cout << *ptr[1] << endl;
    cout << *ptr[2] << endl;

    return 0;
}

运行结果：

1
2
3

在这个例子中，我们先定义了一个指针数组ptr，它包含三个元素，每个元素都是一个指向整型变量的指针。然后我们定义三个整型变量a、b、c，并将它们的地址存储在ptr的对应元素中。最后，我们通过访问指针数组ptr中元素的方式输出了变量a、b、c的值。

二、指针数组在函数参数中的应用

指针数组广泛应用于函数参数的传递，可以方便地进行多个参数的传递和修改。

下面我们以一个例子说明指针数组在函数参数中的应用：

#include <iostream>
using namespace std;

void swap(int* arr[]) {
    int* temp = arr[0];
    arr[0] = arr[1];
    arr[1] = temp;
}

int main() {
    int a = 1, b = 2;
    int* arr[2] = {&a, &b};

    cout << "Before swap: a=" << *arr[0] << ", b=" << *arr[1] << endl;

    swap(arr);

    cout << "After swap: a=" << *arr[0] << ", b=" << *arr[1] << endl;

    return 0;
}

运行结果：

Before swap: a=1, b=2
After swap: a=2, b=1

在这个例子中，我们定义了一个swap函数，它的参数是一个整型指针数组。函数内部我们用temp变量存储arr[0]指向的值，然后将arr[1]指向的值赋值给arr[0]，最后将temp的值赋值给arr[1]，完成了a、b变量值的交换。

三、指针数组的动态内存分配

指针数组也可以进行动态内存分配，这样就可以在程序运行时根据需要调整内存的大小。

下面我们以一个动态添加元素的例子说明指针数组的动态内存分配：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int size = 3;
    int** arr = new int*[size];

    for (int i = 0; i < size; i++)
        arr[i] = new int[i+1];

    for (int i = 0; i < size; i++) {
        for (int j = 0; j <= i; j++)
            arr[i][j] = j+1;

        for (int j = 0; j <= i; j++)
            cout << arr[i][j] << " ";

        cout << endl;
    }

    for (int i = 0; i < size; i++)
        delete [] arr[i];

    delete [] arr;

    return 0;
}

运行结果：

1
1 2
1 2 3

在这个例子中，我们首先使用new关键字动态分配了一个指针数组arr，并指定其大小为3。然后我们使用for循环为指针数组的每个元素动态分配内存，并将其初始化为1至i+1的自然数序列。最后，我们通过嵌套的for循环遍历指针数组，输出结果。

注意，我们在程序结束时还需要用delete关键字释放指针数组所占用的内存，否则会造成内存泄漏。