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C/C 数组名和指针区别深入探索

2008-02-23 05:25:25来源：互联网阅读 ()

　　引言

　　指针是C/C 语言的特色，而数组名和指针有太多的相似，甚至很多时候，数组名能够作为指针使用。于是乎，很多程式设计者就被搞糊涂了。而许多的大学老师，他们在C语言的教学过程中也错误得给学生讲解："数组名就是指针"。很幸运，我的大学老师就是其中之一。时至今日，我日复一日地进行着C/C 项目的研发，而身边还一直充满这样的程式员，他们保留着"数组名就是指针"的误解。

　　想必这种误解的根源在于国内某著名的C程式设计教程。假如这篇文章能够纠正许多中国程式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式员之中，深深寄希望于国内的电脑图书编写者们，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，但愿市面上多一些融入作者思考结晶的心血之作！

　　魔幻数组名

　　请看程式（本文程式在WIN32平台下编译）：

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. }

　　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。

　　证实　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

　　上面我们已证实了数组名的确不是指针，但是我们再看看程式的第5行。该行程式将数组名直接赋值给指针，这显得数组名又的确是个指针！

　　我们还能够发现数组名显得像指针的例子：

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. }

　　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他的却是两个数组名！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，许多程式员得出这样的结论：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能够转换为指向其指代实体的指针，而且是个指针常量；

　　(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

　　现在能够解释为什么第1个程式第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：

1. int intArray[10];
2. 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）。

　　假如C/C 程式能够这样写：

1. int[10] intArray;
2. cout << sizeof(intArray) ;

　　我们就都明白了，intArray定义为int[10]这种数据结构的一个实例，可惜啊，C/C 现在并不支持这种定义方式。

　　2、数组名可作为指针常量

　　根据结论2，数组名能够转换为指向其指代实体的指针，所以程式1中的第5行数组名直接赋值给指针，程式2第7行直接将数组名作为指针形参都可成立。

　　下面的程式成立吗？

1. int intArray[10];
2. intArray ;

　　读者能够编译之，发现编译出错。原因在于，虽然数组名能够转换为指向其指代实体的指针，但是他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式员的另一个误解。许多程式员以为sizeof是个函数，而实际上，他是个操作符，但是其使用方式看起来的确太像一个函数了。语句sizeof(int)就能够说明sizeof的确不是个函数，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。请看下面一段程式：

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;
11. }

　　程式的输出结果为4。不可能吧？

　　一个可怕的数字，前面已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，仅仅只是个指针；

　　(2)很遗憾，在失去其内涵的同时，他还失去了其常量特性，能够作自增、自减等操作，能够被修改。

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