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数组名的理解

2024-07-21 05:28:20   217人阅读

数组名的再理解
先看下面的这段代码，程序会输出什么结果？
#include <stdio.h>

int main()
{
    int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int *p = (int *)(&a+1);

    printf("%d %d\n", *(a+1), *(p-1));

    return 0;
}
答案详见本文的最后。
先来一步步分析一下数组名到底是什么，首先看一下下面这段代码：
#include <stdio.h>

int main()
{
    int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int *p;

    p = a;

    return 0;
}
编译和运行都没有错误，说明a的值的类型直接赋给p是可以的，至少这说明了a的类型是属于可以直接赋值给p的类型中的一种，即a应该是一个指针类型的变量，而且这个指针类型变量的绝对不是int*类型的，因为在上面的程序中如果我们输出sizeof(a)和sizeof(p)的话可以看到一个输出的是20，一个输出的是4，证明这两个类型是不一样的，程序稍作修改：
#include <stdio.h>

int main()
{
    int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int *p;

    a = p;

    return 0;
}
编译器报错误：cannot convert from ‘int *‘ to ‘int [5]‘，然而这个int [5]，C语言里并没有这种类型，这个类型其实很明显就是int a[5]把a去掉之后剩下的。暂时可以这样理解，a就代表的分配的20个字节的单元整体，同时a本身的值是这20个字节的起始地址，所以a是有两层含义的。再改一下程序：
#include <stdio.h>

int main()
{
    int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int *p;

    a ++;

    return 0;
}
编译器报错：‘++‘ needs l-value，这个错误的意思是++需要一个可以作为左值的操作对象，++唯一能够操作的就是变量，然而a根据上面的分析就是分配的一个20字节的变量，a的值也就是这20个字节变量的首地址，然而对a进行++操作却是不可以的，这个特点跟const修饰的变量时一致的。const修饰的变量相当于被赋予了只读属性，也就是说读取是可以的，写操作是非法的，所以const修饰的变量是不能做左值的，也就是不能被重新赋值的。再次修改一下例子：
#include <stdio.h>

int main()
{
    int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int *p;

    p = &a;

    return 0;
}
编译器报错：cannot convert from ‘int (*)[5]‘ to ‘int *‘，有了这个错误问题就越来越清晰了，对a的取地址操作得到的类型是int (*)[5]，即一个数组指针，也就是说这个时候取地址操作对a的理解是一个20个字节的整体（5个int型的单元）。然而当采用p=a这种使用方法的时候，使用的是a的第二种理解方法就是取的是a的值，也就是这20个字节的起始地址。
再由C语言的优先级来分析最开始的题目，int *p = (int *)(&a+1)这条语句，&的优先级高于+，所以等同于int *p (int *)((&a)+1)，这下来逐步分析，&a得到的是一个5个int型单元的数组指针，&a+1得到的就是这个指针加1的结果，也就是说现在的指针会指向a这20个字节后的第一个单元，这个单元的地址再被强制转换为int *类型赋值给p，所以p也就指向了a的20个字节后的第一个单元，所以*(p-1)取到的值就应该是p的前一个单元，也就是a的5个单元中最后的一个单元的值。所以得到最开头的程序输出为：2 5

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