C語言數組名和指針

? ? ? ?指針是C/C++語言的特色，而數組名與指針有太多的相似，甚至很多時候，數組名可以作為指針使用。于是乎，很多程序設計者就被搞糊涂了。而許多的大學老師，他們在C語言的教學過程中也錯誤得給學生講解："數組名就是指針"。很幸運，我的大學老師就是其中之一。時至今日，我日復一日地進行著C/C++項目的開發，而身邊還一直充滿這樣的程序員，他們保留著"數組名就是指針"的誤解。

　　想必這種誤解的根源在于國內某著名的C程序設計教程。如果這篇文章能夠糾正許多中國程序員對數組名和指針的誤解，筆者就不甚欣慰了。借此文，筆者站在無數對知識如饑似渴的中國程序員之中，深深寄希望于國內的計算機圖書編寫者們，能以"深入探索"的思維方式和精益求精的認真態度來對待圖書編寫工作，但愿市面上多一些融入作者思考結晶的心血之作！

魔幻數組名

請看程序（本文程序在WIN32平臺下編譯）：

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、數組名不是指針

我們先來推翻"數組名就是指針"的說法，用反證法。

證明　數組名不是指針

假設：數組名是指針；

則：pStr和str都是指針；

因為：在WIN32平臺下，指針長度為4；

所以：第6行和第7行的輸出都應該為4；

實際情況是：第6行輸出10，第7行輸出4；

所以：假設不成立，數組名不是指針?

2、數組名神似指針

上面我們已經證明了數組名的確不是指針，但是我們再看看程序的第5行。該行程序將數組名直接賦值給指針，這顯得數組名又的確是個指針！

我們還可以發現數組名顯得像指針的例子：

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. }
標準C庫函數strcpy的函數原形中能接納的兩個參數都為char型指針，而我們在調用中傳給它的卻是兩個數組名！函數輸出：

string array 1: I Love U
string array 2: I Love U
數組名再一次顯得像指針！

既然數組名不是指針，而為什么到處都把數組名當指針用？于是乎，許多程序員得出這樣的結論：數組名（主）是（謂）不是指針的指針（賓）。

整個一魔鬼。

揭密數組名

現在到揭露數組名本質的時候了，先給出三個結論：

　(1)數組名的內涵在于其指代實體是一種數據結構，這種數據結構就是數組；

　(2)數組名的外延在于其可以轉換為指向其指代實體的指針，而且是一個指針常量；

　(3)指向數組的指針則是另外一種變量類型（在WIN32平臺下，長度為4），僅僅意味著數組的存放地址！

1、數組名指代一種數據結構：數組

　現在可以解釋為什么第1個程序第6行的輸出為10的問題，根據結論1，數組名str的內涵為一種數據結構，即一個長度為10的char型數組，所以sizeof(str)的結果為這個數據結構占據的內存大小：10字節。

再看：

1. int intArray[10];
2. cout << sizeof(intArray) ;
第2行的輸出結果為40（整型數組占據的內存空間大小）。

如果C/C++程序可以這樣寫：

1. int[10] intArray;
2. cout << sizeof(intArray) ;
我們就都明白了，intArray定義為int[10]這種數據結構的一個實例，可惜啊，C/C++目前并不支持這種定義方式。

2、數組名可作為指針常量

根據結論2，數組名可以轉換為指向其指代實體的指針，所以程序1中的第5行數組名直接賦值給指針，程序2第7行直接將數組名作為指針形參都可成立。

下面的程序成立嗎？

1. int intArray[10];
2. intArray++;
大家可以編譯后，發現編譯出錯。原因在于，雖然數組名可以轉換為指向其指代實體的指針，但是它只能被看作一個指針常量，不能被修改。

而指針，不管是指向結構體、數組還是基本數據類型的指針，都不包含原始數據結構的內涵，在WIN32平臺下，sizeof操作的結果都是4。
順便糾正一下許多程序員的另一個誤解。許多程序員以為sizeof是一個函數，而實際上，它是一個操作符，不過其使用方式看起來的確太像一個函數了。語句sizeof(int)就可以說明sizeof的確不是一個函數，因為函數接納形參（一個變量），世界上沒有一個C/C++函數接納一個數據類型（如int）為"形參"。

3、數據名可能失去其數據結構內涵

　到這里似乎數組名魔幻問題已經宣告圓滿解決，但是平靜的湖面上卻再次掀起波浪。請看下面一段程序：

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. }
程序的輸出結果為4。不可能吧？

一個可怕的數字，前面已經提到其為指針的長度!

結論1指出，數據名內涵為數組這種數據結構，在arrayTest函數體內，str是數組名，那為什么sizeof的結果卻是指針的長度？這是因為：

(1)數組名作為函數形參時，在函數體內，其失去了本身的內涵，僅僅只是一個指針；

(2)很遺憾，在失去其內涵的同時，它還失去了其常量特性，可以作自增、自減等操作，可以被修改。

所以，數組名作為函數形參時，其全面淪落為一個普通指針！它的貴族身份被剝奪，成了一個地地道道的只擁有4個字節的平民。以上就是結論4。

審核編輯：湯梓紅

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