Question

我的理解是数组只是指向一系列值的常量指针，当你在C中声明一个数组时，你就是声明一个指针并为它所指向的序列分配空间。

但这让我感到困惑：以下代码：

char y[20];
char *z = y;

printf("y size is %lu\n", sizeof(y));
printf("y is %p\n", y);
printf("z size is %lu\n", sizeof(z));
printf("z is %p\n", z);

使用Apple GCC编译时会得到以下结果：

y size is 20
y is 0x7fff5fbff930
z size is 8
z is 0x7fff5fbff930

（我的机器是64位，指针是8个字节长）。

如果'y'是常量指针，为什么它的大小为20，就像它指向的值序列一样？变量名'y'是否在编译时被内存地址替换为适当的？那么数组是否是C中的某种语法糖，它在编译时只是转换为指针的东西？

Answer 1

以下是C标准（n1256）的确切语言：

6.3.2.1左值，数组和函数指示符
...
3除非它是sizeof运算符或一元&运算符的操作数，或者是用于初始化数组的字符串文字，否则表达式的类型为''数组 type < / em>''被转换为类型为''指向 type '的指针的表达式，它指向数组对象的初始元素，而不是左值。如果数组对象具有寄存器存储类，则行为未定义。

要记住的重要一点是对象（用C语言表示占用内存的东西）和用于引用的表达式之间存在差异那个对象。

声明诸如
之类的数组时
int a[10];
由表达式 a指定的对象是一个数组（即，一个足够大的内存块，可容纳10 int个值），表达式的类型是“int”的10元素数组，或int [10]。如果表达式 a出现在除sizeof或&运算符的操作数之外的上下文中，则其类型将隐式转换为{{1} }，它的值是第一个元素的地址。

对于int *运算符，如果操作数是类型sizeof的表达式，则结果是数组对象中的字节数，而不是指向该对象的指针： T [N]。

对于N * sizeof T运算符，该值是数组的地址，它与数组的第一个元素的地址相同，但类型为表达式是不同的：给定声明&，表达式T a[N];的类型是&a，或指向T的N元素数组的指针。值与T (*)[N]或a相同（数组的地址与数组中第一个元素的地址相同），但类型的差异很重要。例如，给定代码

&a[0]

您将看到
顺序的输出
int a[10]; int *p = a; int (*ap)[10] = &a; printf("p = %p, ap = %p\n", (void *) p, (void *) ap); p++; ap++; printf("p = %p, ap = %p\n", (void *) p, (void *) ap);

IOW，推进p = 0xbff11e58, ap = 0xbff11e58 p = 0xbff11e5c, ap = 0xbff11e80将p（4）添加到原始值，而推进sizeof int则添加ap（40）。

更多标准语言：

6.5.2.1数组下标

约束

1其中一个表达式应具有类型''指向对象类型''的指针，另一个表达式应具有整数类型，结果类型为'' type ''。

语义

2后缀表达式后跟方括号10 * sizeof int中的表达式是数组对象元素的下标。下标运算符[]的定义是[]与E1[E2]相同。由于适用于二进制(*((E1)+(E2)))运算符的转换规则，如果+是一个数组对象（等效地，指向数组对象的初始元素的指针），并且E1是一个整数，E2指定E1[E2]的{{1}}个元素（从零开始计数）。

因此，当你下标一个数组表达式时，幕后发生的是计算数组中第一个元素地址的偏移量并取消引用结果。表达式

E2

相当于

E1

相当于

a[i] = 10;

相当于

*((a)+(i)) = 10;

是的，C中的数组下标是可交换的;为了上帝的爱，永远不要在生产代码中这样做。

由于数组下标是根据指针操作定义的，因此可以将下标运算符应用于指针类型的表达式以及数组类型：

*((i)+(a)) = 10;

这是一个方便的表格来记住其中的一些概念：

Declaration: T a[N]; Expression Type Converts to Value ---------- ---- ------------ ----- a T [N] T * Address of the first element in a; identical to writing &a[0] &a T (*)[N] Address of the array; value is the same as above, but the type is different sizeof a size_t Number of bytes contained in the array object (N * sizeof T) *a T Value at a[0] a[i] T Value at a[i] &a[i] T * Address of a[i] Declaration: T a[N][M]; Expression Type Converts to Value ---------- ---- ------------ ----- a T [N][M] T (*)[M] Address of the first subarray (&a[0]) &a T (*)[N][M] Address of the array (same value as above, but different type) sizeof a size_t Number of bytes contained in the array object (N * M * sizeof T) *a T [M] T * Value of a[0], which is the address of the first element of the first subarray (same as &a[0][0]) a[i] T [M] T * Value of a[i], which is the address of the first element of the i'th subarray &a[i] T (*)[M] Address of the i-th subarray; same value as above, but different type sizeof a[i] size_t Number of bytes contained in the i'th subarray object (M * sizeof T) *a[i] T Value of the first element of the i'th subarray (a[i][0]) a[i][j] T Value at a[i][j] &a[i][j] T * Address of a[i][j] Declaration: T a[N][M][O]; Expression Type Converts to ---------- ---- ----------- a T [N][M][O] T (*)[M][O] &a T (*)[N][M][O] *a T [M][O] T (*)[O] a[i] T [M][O] T (*)[O] &a[i] T (*)[M][O] *a[i] T [O] T * a[i][j] T [O] T * &a[i][j] T (*)[O] *a[i][j] T a[i][j][k] T

从这里开始，高维数组的模式应该清晰。

因此，总结一下：数组不是指针。在大多数情况下，数组表达式将转换为指针类型。

Answer 2

数组不是指针，但在大多数表达式中，数组名称的计算结果为指向数组第一个元素的指针。因此，使用数组名称作为指针非常非常容易。您经常会看到用于描述这个术语的“衰变”，如“数组衰减为指针”。

一个例外是作为sizeof运算符的操作数，其结果是数组的大小（以字节为单位，而不是元素）。

与此相关的另外几个问题：

函数的数组参数是虚构的 - 编译器实际上传递了一个普通指针（这不适用于C ++中的引用数组参数），因此无法确定传递给数组的数组的实际大小函数 - 你必须以其他方式传递该信息（可能使用显式的附加参数，或使用sentinel元素 - 如C字符串那样）

另外，获取数组中元素数量的常用习惯是使用如下宏：

#define ARRAY_SIZE(arr) ((sizeof(arr))/sizeof(arr[0]))

这有一个接受数组名称，工作位置或指针的问题，它会在没有编译器警告的情况下给出无意义的结果。存在更安全的宏版本（特别是对于C ++），当它与指针而不是数组一起使用时会产生警告或错误。请参阅以下SO项目：

注意：C99 VLA（可变长度数组）可能不遵循所有这些规则（特别是，它们可以作为具有被调用函数已知的数组大小的参数传递）。我对VLA的经验很少，据我所知，它们没有被广泛使用。但是，我想指出上述讨论可能对VLA采用不同的方式。

Answer 3

在编译时计算

sizeof，编译器知道操作数是数组还是指针。对于数组，它给出了数组占用的字节数。您的数组是char[]（而sizeof(char)是1），因此sizeof恰好为您提供了元素数量。为了获得一般情况下的元素数量，常见的习语是（此处为int）：

int y[20];
printf("number of elements in y is %lu\n", sizeof(y) / sizeof(int));

指针sizeof给出原始指针类型占用的字节数。

Answer 4

除了其他人所说的，也许这篇文章有助于：http://en.wikipedia.org/wiki/C_%28programming_language%29#Array-pointer_interchangeability

Answer 5

在

char hello[] = "hello there"
int i;

和

char* hello = "hello there";
int i;

在第一个实例中（折扣对齐）将为hello存储12个字节，其中已分配的空间初始化为 hello there ，而在第二个 hello中，存储在其他地方（可能是静态空间）并初始化hello以指向给定的字符串。

然而，

hello[2]以及*(hello + 2)将在两个实例中都返回“e”。

Answer 6

如果'y'是常量指针，为什么它的大小为20，就像它指向的值序列一样？

因为z是变量的地址，并且将始终为您的机器返回8。您需要使用取消引用指针（＆amp;）来获取变量的内容。

编辑：两者之间的区别很好：http://www.cs.cf.ac.uk/Dave/C/node10.html

在C中，是数组指针还是用作指针？

6 个答案: