《征服 C 指针》摘录5：函数形参 和 空的下标运算符[]

一、函数的形参的声明

C 语言可以像下面这样声明函数的形参：

void func(int a[])
{
    // ...
}

对于这种写法，无论怎么看都好像要向函数的参数传递数组。

可是，在 C 中是不能够将数组作为函数的参数进行传递的。无论如何，在这种情况下，你只能传递指向数组初始元素的指针。

在声明函数形参时，作为类型分类的数组，可以被解读成指针。

void func(int a[])
{
}

可以被自动地解读为

void func(int *a)
{
}

此时，就算你定义了数组的元素的个数，也会被无视。

【要点】

只有在声明函数形参的情况下，int a[] 和 int *a 才具有相同的意义。

下面是一个稍微复杂一点的形参声明的例子：

void func(int a[][5])

a 的类型为“int 的数组（元素个数 5）的数组（元素个数不明）”，因此它可以解读成“指向 int 数组（元素个数 5）的指针”。因此，上面的声明本来的意思是：

void func(int (*a)[5])

【要点】

在下面声明的形参，都具有相同的意义。

int func(int *a);  /* 写法1 */
int func(int a[]);  /* 写法2 */
int func(int a[10]); /* 写法3 */

写法 2 和 写法 3 是写法 1 的语法糖。

二、关于空的下标运算符[]

在 C 语言中，遇到以下情况，下标运算符[]可以将元素个数省略不写。

对于这些情况，不同编译器会有各自特别的解释，所以不能作为普通的规则来使用。

(1)、函数形参的声明

正如上节中说明的那样，对于函数的形参，最外层的数组会被解读成指针，即使定义了元素个数也会被无视。

(2)、根据初始化表达式可以确定数组大小的情况

在下面的情况下，编译器可以根据初始化表达式来确定元素的个数，所以可以省略最外层数组的元素个数。

int a[] = {1, 2, 3, 4, 5};
char str[] = "abc";
double matrix[][2] = {{1, 0}, {0, 1}};
char *color_name[] = {
    "red",
    "green",
    "blue"
};
char color_name[][6] = {
    "red",
    "green",
    "blue"
};

注意：int a[]; 会报错

在初始化 数组的数组 的时候，如果有初始化表达式，貌似即使不是最外层的数组，编译器也应该能够确定其元素个数。可是，在 C 语言中，允许下面这样不整齐的数组初始化，因此还是不能简单地确认最外层数组以外的元素个数。

int a[][3] = { /* int a[3][3]的省略形式 */
    {1, 2, 3},
    {4, 5},
    {6}
};
 
char str[][3] = { /* char str[3][5]的省略形式 */
    "hoge",
    "hog",
    "ho"
};

似乎可以考虑让编译器选择一个最大值，但 C 的语法并没有这么做。

如果这么做是为了排查程序员的编程失误，那什么没有把上面“不整齐的数组”也规定为错误？对于这种现象，我至今百思不得其解（莫非只是因为疏忽？）。

顺便说一下，在初始化上面这样不整齐的数组的时候，没有对应的初始化表达式的元素会被初始化为 0。

(3)、使用 extern 声明全局变量的情况

全局变量多个编译单元（.c 文件）中的某一个中定义，然后从其他代码文件通过 extern 进行声明。

在定义的时候还是需要元素个数的，但是在使用 extern 进行声明的时候，在连接的时候编译器可以确定实际的数组大小，所以可以省略最外层数组的元素个数。

正如前面说明的那样，只有在声明函数形参的时候，数组的声明才可以被解读成指针。

像下面这样进行全局变量声明的时候，将数组和指针混在一起，除了程序不能正常运行外，编译器通常也不会报告任何警告或者错误。这一点需要引起注意（如今的链接器，有时也会报错）。

file_1.c......中
        int a[100];
    file_2.c......中
        extern int *a;

补充： 声明 和 定义

在 C 语言中，“声明”在规定变量或者函数的实体的时候被称为“定义”。

比如，像下面这样声明全局变量的行为，就是“定义”。

int a;

以下的 extern 的声明，意味着“使在某处声明的对象能够在当前的地方使用”，因此它不是“定义”。

extern int a;

同样地，函数的原型是“声明”，函数的“定义”是指写着函数的实际执行代码的部分。

自动变量的情况下，区别定义和声明是没有意义的，因为此时声明必然伴随着定义。

延伸阅读：

《征服 C 指针》摘录1：什么是空指针？区分 NULL、0 和 '\0'

《征服 C 指针》摘录2：C变量的 作用域 和 生命周期（存储期）

《征服 C 指针》摘录3：数组 与 指针

《征服 C 指针》摘录4：函数 与 指针

《征服 C 指针》摘录5：函数形参 和 空的下标运算符[]

《征服 C 指针》摘录6：解读 C 的声明

《征服 C 指针》摘录7：练习——挑战那些复杂的声明