为啥指向指针的指针与指向数组的指针不兼容？

Posted 2023-02-14

【中文标题】为啥指向指针的指针与指向数组的指针不兼容？

【英文标题】：Why is a pointer to a pointer incompatible with a pointer to an array?为什么指向指针的指针与指向数组的指针不兼容？

【发布时间】：2011-12-16 22:21:14

【问题描述】：

好的，我无法理解指向指针的指针与指向数组的指针。 考虑以下代码：

char s[] = "Hello, World";
char (*p1)[] = &s;
char **p2 = &s;
printf("%c\n", **p1); /* Works */
printf("%c\n", **p2); /* Segmentation fault */

为什么第一个 printf 有效，而第二个无效？

据我了解，“s”是指向数组第一个元素（即“H”）的指针。 所以将 p2 声明为 char** 意味着它是一个指向 char 指针的指针。让它指向 's' 应该是合法的，因为 's' 是指向 char 的指针。因此取消引用它（即**p2）应该给出'H'。但事实并非如此！

【问题讨论】：

没有任何分配在 VC++2010 上编译。

奇怪。它在 GCC 4.4.4 上运行良好。

@Meta : 不在 GCC 4.3.4 (demo) 或 4.5.1 (demo)...

@Meta ：啊，你的代码是有效的 C 但不是有效的 C++； c++ 标签让所有人失望，所以我删除了它。

【参考方案1】：

您的误解在于s 是什么。它不是指针：它是一个数组。

现在在大多数情况下，s 的计算结果是指向数组第一个元素的指针：等效于 &s[0]，即指向 'H' 的指针。但这里重要的是，您在评估 s 时获得的指针值是一个临时的、短暂的值 - 就像 &s[0] 一样。

因为该指针不是永久对象（它实际上不是存储在s 中的内容），所以您不能在其上创建指向指针的指针。要使用指针指向指针，您必须有一个真正的指针对象来指向——例如，以下是可以的：

char *p = s;
char **p2 = &p;

如果您评估*p2，您是在告诉编译器加载p2 指向的东西并将其视为指向字符的指针。当p2 确实指向一个指向字符的指针时，这很好；但是当你执行char **p2 = &s; 时，p2 指向的东西根本就不是一个指针——它是一个数组（在这种情况下，它是一个由 13 个chars 组成的块）。

【讨论】：

嗯，好的。我想我现在开始明白了。你能澄清一下关于 s 是“临时的、短暂的价值”的部分吗？不是每次都是同一个地址吗？

@Meta：我的意思是s 计算的指针不是可寻址对象，就像a + 1 不是一样（在标准中，它不是左值）。跨度>

@caf，如果s不是可寻址对象，为什么&s不是编译错误（但&(a+1)是）？

@Shahbaz: s 是一个可寻址对象 - 它是一个数组 - 但 s 在大多数情况下计算为指针值不是可寻址对象。碰巧&s 是s 确实not 评估指向第一个元素的指针的上下文之一 - 它仍然是数组的指示符，因此&s 给出了地址那个数组。 s 仍然指定数组本身的另一个上下文是 sizeof s（所以这给出了 array 的大小，而不是指针的大小）。

@caf，它开始变得有意义了。数组名就像一个函数名，它的& 给出了它的地址，但是因为没有& 它没有意义，没有& 它也给出了地址！同样的方式func 和&func 将是相同的值。这也是为什么应该使用char (*p)[]，类似于char (*fptr)()。我说的对吗？

【参考方案2】：

From what I understand, 's' is a pointer to the first element of the array 不，s 是一个数组。它可以简化为指向数组的指针，但在此之前，它是一个数组。指向数组的指针变成指向数组第一个元素的指针。 （是的，这有点令人困惑。）

char (*p1)[] = &s; 这是允许的，它是一个指向数组的指针，分配了数组的地址。它指向 s 的第一个元素。

char **p2 = &s; 这会创建一个指向指针的指针并将其分配给数组的地址。当它认为它是一个指向一个或多个字符的指针时，你为其分配一个指向 s 的第一个元素（char）的指针。取消引用这是未定义的行为。 （你的情况是段错误）

它们不同的证据在于sizeof(char[1000])（返回1000个字符的大小，而不是指针的大小），函数如下：

template<int length>
void function(char (&arr)[length]) 

当给定一个数组而不是指针时，它将编译。

【参考方案3】：

以下是有效的示例，以及指针地址的打印输出，以便于查看：

#include <stdio.h>
char s[] = "Hello, World";
char (*p1)[] = &s;
char *p2 = (char*)&s;

int main(void)

   printf("%x %x %x\n", s, p2, *p2);
   printf("%x\n", &s);    // Note that `s` and `&s` give the same value
   printf("%x\n", &s[0]);
   printf("%c\n", **p1); 
   printf("%c\n", *p2);

【讨论】：

我在您的代码中添加了一行，以便更清楚为什么会发生这种情况。