《C专家编程》第九章再论数组知识点小结_c专家编程第9章-优快云博客

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1、什么时候数组与指针相同？

数组的声明就是数组，指针的声明就是指针，两者不能混淆。但在使用数组（在语句或表达式中引用）时，数组总是可以写成指针的形式，两者可以互换。

根据C语言的标准说明：“作为函数定义的形式参数”（也就是只限于这种情况）时，“数组下标表达式总是可以改写为带偏移量的指针表达式。”

事实上，一个数组作为参数传递给一个函数（表达式）时，它最终是会被转化为一个指向该数组第一个元素的指针。当参数传递是一个指针时，毋庸置疑，最终还是一个指针。

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2、数组传参能被当作指针使用，内部是如何实现的？

比如有一个数组 a[i] 被当作参数传递，那么 a[i] 在编译时总是被编译器改写成*(a+i)的形式。

编译器自动把下标值的步长调整到数组元素的大小。如果整型数的长度是4个字节，那么 a[i+1] 和 a[i] 在内存中的距离就是4 (而不是1)。对起始地址执行加法操作之前，编译器会负责计算每次增加的步长。这就是为什么指针总是有类型限制，每个指针只能指向一种类型的原因所在——因为编译器需要知道对指针进行解除引用操作时应该取几个字节，以及每个下标的步长应取几个字节。

（解引用： *解引用操作符例如某指针变量p, 解引用就是*p, 也就是p所指向的变量）

就比如说有这么一个例子，如果我们声明：
int a[10] , *p, i ;
要访问变量 a[i]，可以有以下几组访问方式
数组访问：

for(i = 0; i < 10; i++)
{
	a[i] = 0;
}

指针备选方案1：

p = a;
for(i = 0; i < 10; i++)
{
	p[i] = 0;
}

指针备选方案2：

p = a;
for(i = 0; i < 10; i++)
{
	*(p+i) =0;
}

指针备选方案3：

p = a;
for(i = 0; i < 10; i++)
{
	*p++ = 0;
}

上面的四种方案，其实现的效果完全一样。

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3、为什么C语言把数组形参当作指针？

把作为形参的数组和指针等同起来是出于效率原因的考虑。在C语言中，所有非数组形式的数据实参均以传值形式(对实参作一份拷贝并传递给调用的函数，函数不能修改作为实参的实际变量的值，而只能修改传递给它的那份拷贝)调用。然而，如果要拷贝整个数组，无论在时间上还是在内存空间上的开销都可能是非常大的。

而且因为，在函数形参定义这个特殊情况下，编译器必须把数组形式改写成指向数组第一个元素的指针形式。编译器只向函数传递数组的地址，而不是整个数组的拷贝。

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4、请用实例证明：所有属于函数实参的数组在编译时被编译器改写为指针

证明思想是根据：不能给数组名赋值，但是可以给指针赋值。（或者说：赋值时只能给可以修改的东西赋值。）

证明代码：

//定义数组，然后直接通过主函数对数组名进行赋值。
#include <stdio.h>

int array[100], array2[100];

int main()
{
	printf("测试程序\n");
	array[1] = 3;
	*array = 3;
	array = array2;
	printf("%d , %d",array[1],*array);
  
   return 0;
}

运行结果：

结论：数组在主函数里无法被赋值，数组就是数组。

辅助证明一：

//通过把数组传入外部函数，看其能否被赋值
#include <stdio.h>

int array[100], array2[100];

void fun1(int ptr[])	//参数为数组
{
	ptr[1] = 3;
	*ptr = 3;
	printf("%d , %d\n",ptr[1],*ptr);
	ptr = array2;
	printf("%d , %d",ptr[1],*ptr);
}

int main()
{
	printf("测试程序\n");
	fun1(&array[0]);
  
   return 0;
}

运行结果：：编译通过，成功运行。

辅助证明二：

#include <stdio.h>

int array[100], array2[100];

void fun1(int *ptr)	//参数为指针
{
	ptr[1] = 3;
	*ptr = 3;
	printf("%d , %d\n",ptr[1],*ptr);
	ptr = array2;
	printf("%d , %d",ptr[1],*ptr);
}

int main()
{
	printf("测试程序\n");
	fun1(&array[0]);
  
   return 0;
}

运行结果：成功运行。

因此得出，在函数内部对数组参数的任何引用都将产生一个对指针的引用，所有属于函数实参的数组在编译时被编译器改写为指针。

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5、数组和指针可交换性的总结

这里全部摘抄自《C专家编程》

警告:在你阅读并理解前面的章节之前不要阅读这一节的内容，因为它可能会使你的脑
力永久退化。

（插播：C专家编程英文版密码:d05t）

1.用 a[i]这样的形式对数组进行访问总是被编译器 “改写” 或解释为像*(a+1)这样的指针访问。
2.指针始终就是指针。它绝不可以改写成数组。你可以用下标形式访问指针，一般都是指针作为函数参数时，而且你知道实际传递给函数的是一个数组。(PS:形参为指针，实参为数组，这时才“能”用下标形式访问)
3.在特定的上下文中，也就是它作为函数的参数(也只有这种情况)，一个数组的声明可以看作是一个指针。作为函数参数的数组(就是在一个函数调用中)始终会被编译器修改成为指向数组第一个元素的指针。
4.因此，当把一个数组定义为函数的参数时，可以选择把它定义为数组，也可以定义指针。不管选择哪种方法，在函数内部事实上获得的都是一个指针。
5.在其他所有情况中，定义和声明必须匹配。如果定义了一个数组，在其他文件对它进行声明时也必须把它声明为数组，指针也是如此。