Question

我有两个文件：

在文件 1.c 中，我有以下数组：

char p[] = "abcdefg";

在文件 0.c 中，我有以下代码：

#include <stdio.h>

extern char *p; /* declared as 'char p[] = "abcdefg";' in 1.c file */

int main()
{
    printf("%c\n", p[3]);   /* crash */
    return 0;
}

这是命令行：

gcc  -Wall -Wextra     0.c  1.c

我知道extern char *p应该是：extern char p[];，但我只想解释为什么它在这种特殊情况下不起作用。虽然它在这里工作：

int main()
{
    char a[] = "abcdefg";
    char *p = a;

    printf("%c\n", p[3]);   /* d */
    return 0;
}

Answer 1

您的两个例子无法比较。

在你的第二个例子中，你有

char a[] = "abcdefg";
char *p = a;

所以a是一个数组，而p是一个指针。在图片中绘制它看起来像

      +---+---+---+---+---+---+---+---+
   a: | a | b | c | d | e | f | g | \0|
      +---+---+---+---+---+---+---+---+
        ^
        |
   +----|----+
p: |    *    |
   +---------+

这一切都很好;没有问题。

但在第一个示例中，在文件1.c中定义了一个名为p的数组：

   +---+---+---+---+---+---+---+---+
p: | a | b | c | d | e | f | g | \0|
   +---+---+---+---+---+---+---+---+

您可以命名数组＆＃34; p＆＃34;如果你愿意（编译器当然不关心），但是，在文件0.c中，你改变主意并声明p是一个指针。您还声明（使用＆＃34; extern＆＃34;关键字）p在其他位置定义。所以编译器会接受你的话，并发出去往位置p的代码，并期望在那里找到一个指针 - 或者，在图片中，它希望找到一个包含箭头的框，指向其他地方。但它实际上发现了你的字符串"abcdefg"，只是它没有意识到它。它可能最终会尝试将字节0x61 0x62 0x63 0x64（即构成字符串"abcdefg"的第一部分的字节）解释为指针。显然这不起作用。

如果您将printf中的0.c来电更改为

，则可以清楚地看到此信息

printf("%p\n", p);

这会将指针p 的值打印为指针。（好吧，当然，p并不是一个真正的指针，但是你对编译器说谎并且告诉它它是，所以当编译器将它视为时，你会看到的结果是一个指针，这是我们在这里试图理解的。）在我的系统上打印

0x67666564636261

字符串"abcdefg\0"的所有8个字节，顺序相反。（从这里我们可以推断出我在一台机器上，（a）使用64位指针而（b）是小端。）所以如果我试图打印

printf("%c\n", p[3]);

它会尝试从位置0x67666564636264（即0x67666564636261 + 3）获取一个字符并打印出来。现在，我的机器有相当多的内存，但它没有，因此位置0x67666564636264不存在，因此程序崩溃时试图从那里取货。

还有两件事。

如果数组与指针不同，那你是怎么说的

char *p = a;

在你的第二个例子中，我说的那个是＃34;一切都很好;没问题＆＃34;？如何将右侧的数组分配给左侧的指针？答案是着名的（臭名昭着的？）＆＃34; C＆＃34中数组和指针之间的等价性：实际发生的事情就像你说的那样

char *p = &a[0];

每当你在表达式中使用数组时，你得到的实际上是指向数组的第一个元素的指针，正如我在这个答案的第一张图片中所示。

当你问，＆＃34;为什么它不起作用，虽然它在这里工作？＆＃34;，还有另外两种方法你可以问它。假设我们有两个函数

void print_char_pointer(char *p)
{
    printf("%s\n", p);
}

void print_char_array(char a[])
{
    printf("%s\n", a);
}

然后假设我们回到你的第二个例子，

char a[] = "abcdefg";
char *p = a;

并假设我们致电

print_char_pointer(a);

或

print_char_array(p);

如果您尝试一下，您会发现其中任何一个都没有问题。但这怎么可能呢？我们如何将数组传递给当我们调用print_char_pointer(a)时，需要指针的函数？我们如何将指针传递给当我们调用print_char_array(p)？

时，需要数组的函数

好吧，记住，每当我们在表达式中提到数组时，我们得到的是一个指向数组第一个元素的指针。所以当我们打电话给

print_char_pointer(a);

我们得到的就像我们写的那样

print_char_pointer(&a[0]);

实际传递给函数的是指针，即功能期望什么，所以我们很好。

但是另一种情况呢，我们传递一个指向函数的指针，该函数被声明为接受一个数组？嗯，实际上还有另一个原则，即C＆＃34;中数组和指针之间的等价性。我们写的时候

void print_char_array(char a[])

编译对待它就像我们写了

一样

void print_char_array(char *a)

为什么编译器会做这样的事情？为什么，因为它知道没有数组会传递给一个函数，所以它知道没有函数实际上会收到一个数组，所以它知道了函数将接收指针。这就是方式编译器对待它。

（而且，非常清楚，当我们谈论＆＃34;等价时在C＆＃34;中的数组和指针之间，我们不是这么说的指针和数组是等价的，就是有这个它们之间的特殊等价关系。我已经提到了这种等同的两个原则已经存在。这都是其中三个，供参考：（1）每当你提到表达式中数组的名称，你是什么自动获取是指向数组的第一个元素的指针。（2）每当你声明一个似乎接受的函数时数组，它实际接受的是一个指针。（3）无论何时使用＆＃34;数组＆＃34;订阅运算符[]，指针，如 p[i]，你实际获得的就像你写过*(p + i)一样。而且，事实上，如果你仔细考虑，由于 tenet（1），即使你使用数组下标运算符看起来像阵列的东西，你真的在它上面使用它指针。但这是一个非常奇怪的概念，你不会这样不得不担心，如果你不想，因为它只是有效。）

Answer 2

因为数组不是指针。你告诉程序“别处我有一个字符指针”，但你实际上没有一个 - 你有一个数组。

当在表达式中使用时，数组将衰减为指针，但这并不意味着数组是指针。有关详细信息，请参阅Is an array name a pointer?。

在你的第二个例子中，你有一个数组和一个指针，两个独立的变量，所以它是一个不同的情况。

Answer 3

让我反过来解释一下：

在第二种情况下，你有一个数组，然后是一个指向该数组的指针。

通过指针访问涉及间接存储器地址（“打印此指针指向的第3个字节”与“打印此数组的第3个字节”）。

在第一种情况下，你在其他地方有一个数组，但告诉编译器你在那个地方有一个指针。因此它尝试读取该指针并从其指向的位置读取数据。但是没有指针 - 立即有数据，因此指针指向“任何地方，无处可去”（至少很可能）。这构成了未定义的行为（通常缩写为UB）。

为什么C中的这个简单程序崩溃（数组VS指针）

3 个答案: