基于字符数组s[]的s，&s

看这样一段代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    const char s[] = "hello";

    cout << "Array content (s): " << s << endl;       // 输出字符串内容
    cout << "Address of s (&s): " << &s << endl;     // 输出整个数组的地址
    cout << "Address of s[0] (s): " << (void*)s << endl; // 强制转换输出地址
}

输出如下：

输出结果解释

• Array content (s): hello

  s 被解释为字符串的首地址，因此输出字符串内容。

• Address of s (&s): 0x70fe10

  &s 是整个数组的地址，和数组首地址一致，但类型不同。

• Address of s[0] (s): 0x70fe10

  s 被转换为 void*，明确输出其地址。

着重解释下为什么s 被解释为字符串的首地址，因此输出字符串内容

详细原因与机制

1. 数组名的退化

   • 在 C 和 C++ 中，当数组名 s 在需要指针的上下文中使用时，它会退化为一个指向数组首元素的指针（即 &s[0]）。这种退化适用于大多数场景，例如传参或与指针运算。

   • 但注意，此时数组名 s 并不是一个指针，它是一个常量，表示数组首元素的地址。

2. cout 的行为

   • cout 是一个流输出对象，它对不同类型的输入进行了重载：

   • 如果输入的是指向 char 的指针（即 const char* 或 char*），cout 会将其解释为一个 C 风格字符串，并输出字符串内容。

   • 如果输入的是其他类型的指针，例如 void* 或 int*，cout 会输出这个指针的地址。

   在该代码中，s 退化为 const char*，因此 cout 将其解释为 C 风格字符串并输出 "hello"。

3. 字符串的存储

const char s[] = "hello"; 实际上在内存中分配了一个 6 字节的数组：

地址       内容
0x70fe10   'h'
0x70fe11   'e'
0x70fe12   'l'
0x70fe13   'l'
0x70fe14   'o'
0x70fe15   '\0'

当 s 被用作 cout 的参数时，s 退化为 &s[0]（即 0x70fe10），因此 cout 会从该地址开始，逐字节读取字符并输出，直到遇到字符串的终止符 \0。

着重解释下s和&s

1. s 是什么？

   • s 是一个字符数组，const char s[] = "hello"; 定义了一个大小为 6（包括字符串末尾的空字符 \0）的数组。

   • s 的类型是 const char[6]。

2. &s 是什么？

   • &s 是整个数组 s 的地址，而不是数组的第一个元素的地址（s 和 &s 在语义上不同）。

   • s 表示数组首元素（s[0]）的地址，类型是 const char*。

   • &s 表示整个数组的地址，类型是 const char (*)[6]。

3. cout 如何处理 &s？

   • 在 cout 中，标准输出流没有重载对 const char (*)[N] 类型的直接处理。

   • 当传递 &s 时，它会退化为一个指向数组的指针。

   • 通常，C++ 的 cout 会将指针解释为地址，并输出地址值（例如 0x70fe10）。

插句题外话

看这段代码，应该能更明白s和&s。