[转载]数组名与指针

指针是C/C++语言的特色,而数组名与指针有太多的相似,甚至很多时候,数组名可以作为指针使用。于是乎,很多程序猿就被搞糊涂了,错误地认为“数组名就是指针”。
想必这种误解的根源在于国内某著名的C程序设计教程。如果这篇文章能够纠正许多中国程序员对数组名和指针的误解,笔者就不甚欣慰了。借此文,笔者站在无数对知识如饥似渴的中国程序员之中,深深寄希望于国内的计算机图书编写者们,能以”深入探索”的思维方式和精益求精的认真态度来对待图书编写工作,但愿市面上多些融入作者思考结晶的心血之作!

魔幻数组名

请看程序(本文程序在WIN32平台下编译):

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#include <stdio.h> //c语言版本
int main(void)
{
char str[10];
char *pStr = str;
printf("%d\n", sizeof(str)); //输出10
printf("%d\n", sizeof(pStr)); //输出4
return 0;
}

1、数组名不是指针

我们先来推翻”数组名就是指针”的说法,用反证法。

证明 数组名不是指针

假设:数组名是指针;

则:pStr和str都是指针;

因为:在WIN32平台下,指针长度为4;

所以:上面两个输出都应该为4;

实际情况是:第一个输出10,第二个输出4;

所以:假设不成立,数组名不是指针

2、数组名神似指针

上面我们已经证明了数组名的确不是指针,但是我们再看看这句char *pStr = str;。它将数组名直接赋值给指针,这显得数组名又的确是个指针!

我们还可以发现数组名显得像指针的例子:

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#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
char str1[10] = "I Love U";
char str2[10];
strcpy(str2, str1);
printf("String array 1: %s\n", str1);
printf("String array 2: %s\n", str2);
return 0;
}

标准C库函数strcpy的函数原形中能接纳的两个参数都为char型指针,而我们在调用中传给它的却是两个

数组名!函数输出:

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string array 1: I Love U
string array 2: I Love U

数组名再一次显得像指针!

既然数组名不是指针,而为什么到处都把数组名当指针用?于是乎,许多程序员得出这样的结论:数组名(主)是(谓)不是指针的指针(宾)。

整个一魔鬼。

揭密数组名

现在到揭露数组名本质的时候了,先给出三个结论:

(1)数组名的内涵在于其指代实体是一种数据结构,这种数据结构就是数组;

(2)数组名的外延在于其可以转换为指向其指代实体的指针,而且是一个指针常量;

(3)指向数组的指针则是另外一种变量类型(在WIN32平台下,长度为4),仅仅意味着数组的存放地址!

1、数组名指代一种数据结构:数组

现在可以解释为什么第1个程序printf(“%d\n”, sizeof(str));的输出为10的问题,根据结论1,数组名str的内涵为一种数据结构,即一个长度为10的char型数组,所以sizeof(str)的结果为这个数据结构占据的内存大小:10字节。

再看:

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int intArray[10];
printf("%d\n", sizeof(intArray)); /*输出结果为40(整型数组占据的内存空间大小)*/

2、数组名可作为指针常量

根据结论2,数组名可以转换为指向其指代实体的指针,所以程序1中的第5行数组名直接赋值给指针,程序2中strcpy(str2, str1);直接将数组名作为指针形参都可成立。

下面的程序成立吗?

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int intArray[10];
intArray++;

读者可以编译之,发现编译出错。原因在于,虽然数组名可以转换为指向其指代实体的指针,但是它只能被看作一个指针常量,不能被修改。

而指针,不管是指向结构体、数组还是基本数据类型的指针,都不包含原始数据结构的内涵,在WIN32平台下,sizeof操作的结果都是4。
顺便纠正一下许多程序员的另一个误解。许多程序员以为sizeof是一个函数,而实际上,sizeof是一个操作符,不过其使用方式看起来的确太像一个函数了。语句sizeof(int)就可以说明sizeof的确不是一个函数,因为函数接纳形参(一个变量),世界上没有一个C/C++函数接纳一个数据类型(如int)为”形参”。

3、数据名可能失去其数据结构内涵

到这里似乎数组名魔幻问题已经宣告圆满解决,但是平静的湖面上却再次掀起波浪。请看下面一段程序:

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#include <stdio.h>
void arrayTest(char []);
int main(void)
{
char str1[10] = "I Love U";
arrayTest(str1);
return 0;
}
void arrayTest(char str[])
{
printf("%d\n", sizeof(str)); //输出结果为4
}

程序的输出结果为4。不可能吧?

一个可怕的数字,前面已经提到其为指针的长度!

结论1指出,数据名内涵为数组这种数据结构,在arrayTest函数体内,str是数组名,那为什么sizeof的结果却是指针的长度?这是因为:

  (1)数组名作为函数形参时,在函数体内,其失去了本身的内涵,仅仅只是一个指针;
  (2)很遗憾,在失去其内涵的同时,它还失去了其常量特性,可以作自增、自减等操作,可以被修改。
所以,数据名作为函数形参时,其全面沦落为一个普通指针!它的贵族身份被剥夺,成了一个地地道道的只拥有4个字节的平民。

本文章来自互联网,本人仅作稍加修改。

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