C/C++数组名与指针区别深入探索(转发)_问答

C/C++数组名与指针区别深入探索

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！

　　魔幻数组名

　　请看程序（本文程序在WIN32平台下编译）：

1. #include
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. }

　　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、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
2. #include
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。

　　揭密数组名

　　现在到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！

　　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。

　　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、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
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;
11. }

　　程序的输出结果为4。不可能吧？

　　一个可怕的数字，前面已经提到其为指针的长度!

　　结论1指出，数据名内涵为数组这种数据结构，在arrayTest函数体内，str是数组名，
那为什么sizeof的结果却是指针的长度？这是因为：

　　(1)数组名作为函数形参时，在函数体内，其失去了本身的内涵，仅仅只是一个指针；

　　(2)很遗憾，在失去其内涵的同时，它还失去了其常量特性，可以作自增、自减等操作
，可以被修改。

　　所以，数据名作为函数形参时，其全面沦落为一个普通指针！它的贵族身份被剥夺，
成了一个地地道道的只拥有4个字节的平民。

　　以上就是结论4。

　　结束语

　　最后，笔者再次表达深深的希望，愿我和我的同道中人能够真正以谨慎的研究态度来
认真思考开发中的问题，这样才能在我们中间产生大师级的程序员，顶级的开发书籍。每
次拿着美国鬼子的开发书籍，我们不免发出这样的感慨：我们落后太远了。

C/C++数组名与指针区别深入探索(转发)

Markdown 语法

Markdown 语法