彻底弄懂C语言数组名
先定义一个一维数组
int a[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
一、数组名是什么
数组名的值是数组首元素的指针常量。
数组名不是指针,但大多数使用到数组名的地方,编译器都会把数组名隐式转换成一个指向数组首元素的指针来处理。只有两种情况下例外:
第一种是对数组名使用sizeof
运算符
sizeof(a)
这将会得到整个数组所占的内存大小,a是长度为10的int(4字节)数组,运算结果是40
第二种是对数组名取地址
&a
运算结果是数组的地址。注意,数组的地址和数组首元素的地址是不同的概念,尽管二者的值是相同的。
二、下标引用
除了上面说的两种例外,其他情况下编译器都将数组名隐式转换成指针常量。比如使用下标引用数组元素:
a[3] // 自动转换成下面的表达式
*(a + 3)
a的值被转换成指针常量,指向第一个元素,向右移动3 * sizeof(int)
个字节,然后解引用,便得到了第4个元素的内容。
因为第一种写法会自动转换成第二种,这个过程需要一些开销,所以我们说第二种写法通常效率会高一些。
三、数组的类型
以数组a
为例,a
的类型是:
int *
数组的类型取决于数组元素的类型:如果它们是int
类型,那么数组名的类型就是“指向int的常量指针”;如果它们是其他类型,那么数组名的类型就是“指向其他类型的常量指针”。(出自《C和指针》第141页)
这里需要补充两点,&a
的类型和二维数组名的类型。
在接下来的第四点会详细解释&a
的含义,这里先给出结论,&a
是指向数组的指针,而&a
的类型是int (*)[10]
。
然后二维数组的类型同样取决于数组元素的类型,假设有二维数组int b[10][20]
因为C语言的多维数组实际上是一维数组,二维数组实际上只是一个一维数组,只不过里面每个元素又是一个一维数组而已。所以b
的类型是int (*)[20]
,而&b
的类型是int (*)[10][20]
四、a 和 &a
一个有趣的事实是,a
和 &a
的值是相同的。
a
的值是数组首元素的地址,它并不是一个指针。
“取一个数组名的地址所产生的是一个指向数组的指针,而不是一个指向某个指针常量值的指针”(出自《C和指针》第142页)。
通过四条语句可以更好地理解它们的关系:
我知道%p用来输出地址,但为了方便观察我改用%d以整数形式输出
printf("a = %d\n", a);printf("a + 1 = %d\n", a + 1);printf("&a = %d\n", &a);printf("&a + 1 = %d\n", &a + 1);
可以很直观地看出a
和&a
的区别了。
a
指向首元素,右移一位,地址增加了4字节,也就是一个int
的长度;
&a
指向数组,右移一位,地址增加了40字节,相当于指向了下一个数组(实际上并不存在),或者说指向了数组a
最后一个元素的下一个元素,这在C++里称为尾后指针。
五、获取数组元素个数
用数组的总字节长度除以单个元素的字节长度得到元素个数
sizeof(a) / sizeof(*a)
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