C/C++数组名与指针区别深层探索

时间：2018-06-01 12:30:08

关键字：区别指针数组名

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[导读]1. 引言指针是C/C++语言的特色，而数组名与指针有太多的相似，甚至很多时候，数组名可以作为指针使用。于是乎，很多程序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

1. 引言

指针是C/C++语言的特色，而数组名与指针有太多的相似，甚至很多时候，数组名可以作为指针使用。于是乎，很多程序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++项目的开发，而身边还一直充满这样的程序员，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程序设计教程。如果这篇文章能够纠正许多中国程序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序员之中，深深寄希望于国内的计算机图书编写者们，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！

2. 魔幻数组名

请看程序（本文程序在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. }

2.1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。

证明　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

2.2 数组名神似指针

上面我们已经证明了数组名的确不是指针，但是我们再看看程序的第5行。该行程序将数组名直接赋值给指针，这显得数组名又的确是个指针！

我们还可以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它的却是两个数组名！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，许多程序员得出这样的结论：数组名（主）是（谓）不是指针的指针（宾）。

整个一魔鬼。

3. 数组名大揭密

那么，是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可以转换为指向其指代实体的指针，而且是一个指针常量；

(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！

3.1数组名指代一种数据结构：数组

现在可以解释为什么第1个程序第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）。

如果C/C++程序可以这样写：

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++目前并不支持这种定义方式。

3.2数组名可作为指针常量

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

下面的程序成立吗？

1. int intArray[10];

2. intArray++;

读者可以编译之，发现编译出错。原因在于，虽然数组名可以转换为指向其指代实体的指针，但是它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序员的另一个误解。许多程序员以为sizeof是一个函数，而实际上，它是一个操作符，不过其使用方式看起来的确太像一个函数了。语句sizeof(int)就可以说明sizeof的确不是一个函数，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”。

3.3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经宣告圆满解决，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;