C/C++數(shù)組名與指針區(qū)別深層探索

時(shí)間：2018-06-01 12:30:08

關(guān)鍵字：區(qū)別指針數(shù)組名

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[導(dǎo)讀]1. 引言指針是C/C++語言的特色，而數(shù)組名與指針有太多的相似，甚至很多時(shí)候，數(shù)組名可以作為指針使用。于是乎，很多程序設(shè)計(jì)者就被搞糊涂了。而許多的大學(xué)老師，他們在C語言的教學(xué)過程中也錯(cuò)誤得給學(xué)生講解：“數(shù)組

1. 引言

指針是C/C++語言的特色，而數(shù)組名與指針有太多的相似，甚至很多時(shí)候，數(shù)組名可以作為指針使用。于是乎，很多程序設(shè)計(jì)者就被搞糊涂了。而許多的大學(xué)老師，他們在C語言的教學(xué)過程中也錯(cuò)誤得給學(xué)生講解：“數(shù)組名就是指針”。很幸運(yùn)，我的大學(xué)老師就是其中之一。時(shí)至今日，我日復(fù)一日地進(jìn)行著C/C++項(xiàng)目的開發(fā)，而身邊還一直充滿這樣的程序員，他們保留著“數(shù)組名就是指針”的誤解。

想必這種誤解的根源在于國內(nèi)某著名的C程序設(shè)計(jì)教程。如果這篇文章能夠糾正許多中國程序員對數(shù)組名和指針的誤解，筆者就不甚欣慰了。借此文，筆者站在無數(shù)對知識(shí)如饑似渴的中國程序員之中，深深寄希望于國內(nèi)的計(jì)算機(jī)圖書編寫者們，能以“深入探索”的思維方式和精益求精的認(rèn)真態(tài)度來對待圖書編寫工作，但愿市面上多一些融入作者思考結(jié)晶的心血之作！

2. 魔幻數(shù)組名

請看程序（本文程序在WIN32平臺(tái)下編譯）：

1. #include <iostream.h>

2. int main(int argc, char* argv[])

3. {

4. char str[10];

5. char *pStr = str;

6. cout << sizeof(str) << endl;

7. cout << sizeof(pStr) << endl;

8. return 0;

9. }

2.1數(shù)組名不是指針

我們先來推翻“數(shù)組名就是指針”的說法，用反證法。

證明　數(shù)組名不是指針

假設(shè)：數(shù)組名是指針；

則：pStr和str都是指針；

因?yàn)椋涸赪IN32平臺(tái)下，指針長度為4；

所以：第6行和第7行的輸出都應(yīng)該為4；

實(shí)際情況是：第6行輸出10，第7行輸出4；

所以：假設(shè)不成立，數(shù)組名不是指針

2.2 數(shù)組名神似指針

上面我們已經(jīng)證明了數(shù)組名的確不是指針，但是我們再看看程序的第5行。該行程序?qū)?shù)組名直接賦值給指針，這顯得數(shù)組名又的確是個(gè)指針！

我們還可以發(fā)現(xiàn)數(shù)組名顯得像指針的例子：

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. }

標(biāo)準(zhǔn)C庫函數(shù)strcpy的函數(shù)原形中能接納的兩個(gè)參數(shù)都為char型指針，而我們在調(diào)用中傳給它的卻是兩個(gè)數(shù)組名！函數(shù)輸出：

string array 1: I Love U

string array 2: I Love U

數(shù)組名再一次顯得像指針！

既然數(shù)組名不是指針，而為什么到處都把數(shù)組名當(dāng)指針用？于是乎，許多程序員得出這樣的結(jié)論：數(shù)組名（主）是（謂）不是指針的指針（賓）。

整個(gè)一魔鬼。

3. 數(shù)組名大揭密

那么，是揭露數(shù)組名本質(zhì)的時(shí)候了，先給出三個(gè)結(jié)論：

(1)數(shù)組名的內(nèi)涵在于其指代實(shí)體是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是數(shù)組；

(2)數(shù)組名的外延在于其可以轉(zhuǎn)換為指向其指代實(shí)體的指針，而且是一個(gè)指針常量；

(3)指向數(shù)組的指針則是另外一種變量類型（在WIN32平臺(tái)下，長度為4），僅僅意味著數(shù)組的存放地址！

3.1數(shù)組名指代一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)組

現(xiàn)在可以解釋為什么第1個(gè)程序第6行的輸出為10的問題，根據(jù)結(jié)論1，數(shù)組名str的內(nèi)涵為一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，即一個(gè)長度為10的char型數(shù)組，所以sizeof(str)的結(jié)果為這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)占據(jù)的內(nèi)存大?。?0字節(jié)。

再看：

1. int intArray[10];

2. cout << sizeof(intArray) ;

第2行的輸出結(jié)果為40（整型數(shù)組占據(jù)的內(nèi)存空間大?。?/P>

如果C/C++程序可以這樣寫：

1. int[10] intArray;

2. cout << sizeof(intArray) ;

我們就都明白了，intArray定義為int[10]這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例，可惜啊，C/C++目前并不支持這種定義方式。

3.2數(shù)組名可作為指針常量

根據(jù)結(jié)論2，數(shù)組名可以轉(zhuǎn)換為指向其指代實(shí)體的指針，所以程序1中的第5行數(shù)組名直接賦值給指針，程序2第7行直接將數(shù)組名作為指針形參都可成立。

下面的程序成立嗎？

1. int intArray[10];

2. intArray++;

讀者可以編譯之，發(fā)現(xiàn)編譯出錯(cuò)。原因在于，雖然數(shù)組名可以轉(zhuǎn)換為指向其指代實(shí)體的指針，但是它只能被看作一個(gè)指針常量，不能被修改。

而指針，不管是指向結(jié)構(gòu)體、數(shù)組還是基本數(shù)據(jù)類型的指針，都不包含原始數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵，在WIN32平臺(tái)下，sizeof操作的結(jié)果都是4。

順便糾正一下許多程序員的另一個(gè)誤解。許多程序員以為sizeof是一個(gè)函數(shù)，而實(shí)際上，它是一個(gè)操作符，不過其使用方式看起來的確太像一個(gè)函數(shù)了。語句sizeof(int)就可以說明sizeof的確不是一個(gè)函數(shù)，因?yàn)楹瘮?shù)接納形參（一個(gè)變量），世界上沒有一個(gè)C/C++函數(shù)接納一個(gè)數(shù)據(jù)類型（如int）為“形參”。

3.3數(shù)據(jù)名可能失去其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)涵

到這里似乎數(shù)組名魔幻問題已經(jīng)宣告圓滿解決，但是平靜的湖面上卻再次掀起波浪。請看下面一段程序：

1. #include <iostream.h>

2. void arrayTest(char str[])

3. {

4. cout << sizeof(str) << endl;

5. }

6. int main(int argc, char* argv[])

7. {

8. char str1[10] = "I Love U";

9. arrayTest(str1);

10. return 0;