数组不是指针

Posted 2020-10-12

作者：孙明琦
链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/24799071
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首先，数组名不是常量指针，从两方面：

1. 类型方面，数组的类型是type[size]，和常量指针类型type* const不同
2. 使用方面，sizeof(数组名)等于数组所有元素的大小，而不是sizeof(指针)；对数组取地址，得到的指针进行加减，增减字节数是sizeof(数组)；你可以用字符串字面量初始化一个字符数组，但是不能用常量指针来初始化一个字符数组。

其次，为什么很多老师都说数组是常量指针

1. 他们不了解C语言的类型系统和隐式转换规则
2. 他们怕下面的人听不懂
3. 他们解释不清为什么数组名不能进行赋值或者++之类的运算而指针可以

切入正题，我们从类型系统和隐式转换规则来讲：

• 数组名的类型就是数组类型type[size] （参见Array declaration）
• 对数组取址，得到的类型是指向数组的指针type(*)[size] （参见Member access operators）

• 数组名在大部分情况下会隐式转换为首元素指针右值，除了（参见 Implicit conversions）

1. sizeof运算的时候
2. 取址的时候
3. 用字符串字面量初始化字符数组的时候
4. 以及C11的_Alignof运算符（这个本文不考虑）

其他情况下都会发生数组到指针隐式转换，比如你用方括号取值，如果方括号左边是个数组，那么数组会被隐式转换为首元素指针右值，然后对这个值进行的解引用。（参见Member access operators）

更进一步，二维数组type[size1][size2]，实际上就是元素类型是数组的数组，进行隐式转换后得到的首元素指针类型是type(*)[size2]，指向数组的指针，对这个指针加减，得到的也是数组的指针，对它解引用，得到数组。这一套过程，用那个什么数组名是常量指针的说法，是解释不来的。

最后出一个题：写出程序输出

typedef char(*AP)[5];
AP foo(char* p) {
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        p[strlen(p)] = ‘A‘;
    }
    return (AP)p+1;
}
int main() {
    char s[] = "FROG\0SEAL\0LION\0LAMB";
    puts(foo(s)[1] + 2);
}

 

这个题用数组名是指针那套理论是做不出来的。