C语言事实上不简单：数组与指针

之前在写C的时候，没怎么留意数组。就这么定义一个。然后颠来倒去的使用即可了。只是后来碰到了点问题。解决后决定写这么一篇博客，数组离不开指针。索性就放一起好了。

如今我定义了一个数组：int cc[10];

环绕这个数组有好几种指针：cc, cc+1, &cc[0], &cc, &cc+1等等。你知道它们都是什么含义吗？试试执行下面带代码：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int cc[10];

    printf("%x\n", cc);
    printf("%x\n", cc+1);
    printf("%x\n", &cc[0]);
    printf("%x\n", &cc);
    printf("%x\n", &cc+1);

    getchar();
    return 0;
}

cc，这是学数组时第一个接触的"指针"，最为熟悉，它是数组的首个元素。

cc+1，这是指向数字第二个位置的指针。

&cc[0]，这个事实上就是cc，指向数组的首个元素。

&cc。这是什么玩意儿？指向指针的指针？

&cc+1，假设上面的意思是指向指针的指针。那这个岂不是指向野地址了？

如果执行环境是32位机。而且数组首地址为0x28ff00。那么：

cc的结果为0x28ff00，这点毫无疑问。

cc+1的地址是0x28ff04而不是0x28ff01，由于一个int占用了4个字节的空间。cc+1事实上是当成cc+1*sizeof(int)来看待。

&cc[0]的结果是0x28ff00，cc[0]表示的是数组的首个元素。那么&cc[0]自然就是首个元素的地址了。&cc[0] == cc。

&cc，这个就难说了。指针cc的值是0x28ff00，&cc表示这个指针本身的地址，我们怎么可能会知道这个地址？输出是个随机地址吗？随机数的话这个输出全然没有意义啊。假设不是随机地址的话，难不成还是0x28ff00？这种话a不就等于&a了？明显不正确吧。

。

。

对于基本类型的指针，如int *tt; 那么*tt是其值，&tt是指针的地址，&tt != tt

可是上述的cc是个数组。实际上。&cc被编译成了&cc[0]，可是其含义不同，&cc指向的是整个数组的开头。

&cc与cc的指向能够用下图来形象表示：

上图能够看出，&cc事实上代表的是int(*)[10]，那么&cc+1就能够理解为cc + sizeof(cc)/4，之所以除以4是由于int型指针++事实上是移动了4个字节。

又或者说%cc == cc + sizeof(cc)/4 == cc + 10。所以&cc+1的值为0x28ff28。

可见我们寻常使用的数组名，并不能单纯的当成指针看待。数组名的本质是代表数组对象的变量名，是一个左值，是一个不能被改变的左值。

可是因为在程序中不保存数组的大小，所以通过数组名仅仅能訪问数组的左值。不能訪问数组的右值。

因为这个原因，数组名在作为右值使用的时候被赋予另外一个新的意义——指向数组第一个元素的指针。这就是array-to-pointer转换规则。

依据标准规定。仅仅有当数组名作为sizeof、&运算符的操作数的时候。它是一个左值，其类型为数组类型。除此之外的全部情况，数组名都是一个右值，被编译器自己主动转换为指针类型，这样的情况下我们就说数组名是一个指针。而且是一个指针常量。

接下来是另外一些有趣的东西，我们结合sizeof与数组输出各类值。

下面程序的输出结果是什么？建议思考后再执行程序来验证答案。

#include <stdio.h>

int main()
{
    int cc[10];
    printf("%d\n", sizeof(cc[0]));
    printf("%d\n", sizeof(cc));
    printf("%d\n", sizeof(&cc));
    printf("%d\n", sizeof(int(*)[10]));

    getchar();
    return 0;
}

sizeof(cc[0])，一个int的大小。输出4，没问题。

sizeof(cc)，注意不要和上面搞混。这不是数组首地址的指针，cc在这里是左值。其为数组类型。所以结果为40。

sizeof(&cc)，这个的答案应该是多少呢？注意了。cc在这里还是左值，其为数组类型，但&cc不同于cc，无论数组怎么复杂它始终是个指针，32位机上指针大小始终是4个字节。所以结果为4。

sizeof(int(*)[10])，这个事实上和上面的&cc是一个样的，代表了整个数组，但还是指针，所以结果相同为4。

练习：以下的程序输出结果是什么（如果32位机）：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int *p[2];
    printf("%d\n", *p);
    printf("%d\n", sizeof(p));
    printf("%d\n", sizeof(&p));

    getchar();
    return 0;
}

答案是：随机数、8、4

再来一个练习：下列程序的输出是什么？

#include <stdio.h>

int main()
{
    char str[]="hactrox";
    char *p = str;
    printf("%d %d\n", sizeof(str), sizeof(p));

    getchar();
    return 0;
}

答案：8、4（不要忘了'\0'）