指针和数组的区别

我们知道，声明和定义是不一样的。声明只是告诉编译器有这样一个对象存在，而定义不仅告诉编译器有这个对象，还为这个对象分配内存。同时我们也知道，指针只是指向数据，而数组则是保存数据。在很多情况下，数组和指针可以混用，比如

int arr[512];
int *p = arr;
p[0] = 1;

以上代码是可以正确运行的。但如果把指针和数组完全混为一谈，有时候还是会令人苦恼的。

一个诡异的BUG

请看如下代码：

/*文件1*/
int arr[512] = {1, 2};

/*文件2*/
extern int *arr;
...
arr[0] = 1;

乍一看，这是说得通的。但如果你的程序挂掉的话，你或许会庆幸内存没有被污染。

指针和数组的访问方式

数组的访问方式

char string[10] = "abcdefg";
...
c = string[2];

这段代码是怎样被执行的呢？假设string的地址为1234，

c = string[2];

• 第一步：取出偏移量2
• 第二步：把2和1234相加得到1236
• 第三步：把地址1236的内容’c’提取出来。

指针的访问方式

char *p = "abcdefg";
...
c = p[2];

假设常量”abcdefg”在内存中的地址为1234，指针p的地址为5678，地址为5678的内存单元中的值就会为1234。

c = p[2];

• 第一步：先取p的地址5678的内容，得到1234
• 第二步：取出偏移量2
• 第三步：把2和1234相加得到1234
• 第四步：后把地址1234的内容’c’提取出来。

我们可以看到，访问指针的步骤只比数组多了一步，那么该如何解释上面那个BUG呢？

BUG产生的原因

/*文件1*/
int arr[512] = {1, 2};

/*文件2*/
extern int *arr;
...
arr[0] = 1;

让我们聚焦到这个语句：

extern int *arr;
...
arr[0] = 1;

arr被声明是一个指针，于是我们将arr处的值取出来当做一个地址（就像上面的第1步）。但请注意到，在文件1的定义中，int arr[512]是实实在在分配了内存单元的。假设arr当前地址为1234，那么地址1234中的值是数字1，地址1235中的值是数字2。那么问题来了，在文件2中把1234处的值（一个数字）取出来当做一个地址是什么情况？这显然是不符合逻辑的

如何修正BUG？

答案是使声明和定义相匹配，数组就是数组，指针就是指针。

/*文件1*/
int arr[512] = {1, 2};

/*文件2*/
extern int arr[];
...
arr[0] = 1;

指针是C语言中最难正确理解和使用的部分之一，可能只有声明的语法比它更烦了。然而，它们是C语言中最重要的部分之一。专业的C程序员必须熟练掌握malloc()函数，并且学会用指针操纵匿名内存。