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C语言中数组名和指针的区别

Posted on 2010-03-19 12:20  溪边树  阅读(...)  评论(... 编辑 收藏

C语言中数组名和指针的区别

关键字: c
注明:转载于新浪,作者名字丢失. 

魔幻数组名

  请看程序(本文程序在WIN32平台下编译):
 1 #include <iostream>
 2 int main()
 3 {
 4    char str[10];
 5    char *pStr = str;
 6    cout << sizeof(str) << endl;
 7    cout << sizeof(pStr) << endl;
 8    return 0;
 9 }

  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:第6行和第7行的输出都应该为4;

  实际情况是:第6行输出10,第7行输出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,但是我们再看看程序的第5行。该行程序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: 
代码
 1 #include <string.h>
 2 #include <iostream.h>
 3 int main(int argc, char* argv[])
 4 {
 5    char str1[10= "I Love U";
 6    char str2[10];
 7    strcpy(str2,str1);
 8    cout << "string array 1: " << str1 << endl;
 9    cout << "string array 2: " << str2 << endl;
10    return 0;
11 }

  
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:
      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个程序第6行的输出为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:
      int intArray[10];
      cout << sizeof(intArray) ;

  第2行的输出结果为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第7行直接将数组名作为指针形参都可成立。

  下面的程序成立吗? 
           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,它是一个操作符,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、数组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: 
 1 #include <iostream>
 2 void arrayTest(char str[])
 3 {
 4   cout << sizeof(str) << endl;
 5 }
 6 int main()
 7 {
 8   char str1[10= "I Love U";
 9   arrayTest(str1);
10   return 0;
11 }

  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,数组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。

  以,数组名作为函数形参时,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。