数组名

转载自:https://www.douban.com/note/175126812/

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:

int intarray[10];
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:

int[10] intarray;
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?

int intarray[10];
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:

#include 
void arraytest(char str[])
{
  cout << sizeof(str) << endl;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
  char str1[10] = \"i love u\";
  arraytest(str1); 
  return 0;
} 

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。

两段代码:

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int a[5]={0,1,2,3,4};
    cout<<a<<endl;
    cout<<&a<<endl;
    cout<<a+1<<endl;
    cout<<&a+1<<endl;
    return 0;
}

运行结果:
0012FF6C
0012FF6C
0012FF70
0012FF80
解析:
(1)a是数组名,代表数组第一个元素地址,a+1是数组第二个元素的地址。
(2)&a是表示取整个数组的地址,&a+1代表示一次移动一个数组长度。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int a[5]={1,2,3,4,5};
    int *ptr1=(int*)(&a+1);
    int *ptr2=(int*)((int)a+1);
    cout<<ptr1[-1]<<"\t"<<*ptr2<<endl;
    return 0;
}

运行结果
5 33554432
即十六进制输出结果:5 2000000
解析:
(1)&a+1数组最后元素的下一个地址,所以ptr1[-1]相当于*[ptr-1]即5.
(2)(int)a+1,因为强制转换运算符高于算术运算符,所以相当于((int)a)+1;(int)a就是将数组的第一个元素的地址转换为整数类型.
(3)大小端存储模式。
大端模式:字数据的高字节存储在低地址中,而字数据的低字节则存放在高地址中。
小端模式:字数据的高字节存储在高地址中,而字数据的低字节则存放在低地址中。

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