C/C++数组名与指针区别详解

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 <iostream.h> 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 <string.h> 2. #include <iostream.h> 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）。

　　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 <iostream.h> 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；所以void test(int tt[]，int size) 和void test(int *tt, int size)中的tt的意义相同，都是指针，int tt[]中的tt也不再包含数组的任何信息，所以数组的长度应该单独用一个参数传递进来，所以在通过下标访问数组元素时，若下标越界，编译器是无法察觉的。而在数组最初声明的代码块中，编译器可以通过数组最初的声明来检查数组下标是否越界。

　　(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。

数组可以进行如下初始化：

char globalClipUMID[] = {0x06,0x0A,0x2B,0x34,0x01,0x01,0x01,0x05,0x01,0x01,0x06,0x43,0x13,0x00,0x00,0x00,/
0xB2,0x0F,0xA9,0x54,0x41,0x49,0x05,0xC5,0x00,0x80,0x45,0x82,0x38,0xCA,0xA0,0x0C};
但是若改成：

char * globalClipUMID= {0x06,0x0A,0x2B,0x34,0x01,0x01,0x01,0x05,0x01,0x01,0x06,0x43,0x13,0x00,0x00,0x00,/
0xB2,0x0F,0xA9,0x54,0x41,0x49,0x05,0xC5,0x00,0x80,0x45,0x82,0x38,0xCA,0xA0,0x0C};

则编译报错：error C2440: 'initializing' : cannot convert from 'int' to 'char *'。

数组名不占用内存，而指针占用内存，但是可以对数组名取地址(&)，得到的地址是数组第一个元素的地址。用malloc动态分配的连续内存空间，通过指针或数组索引方式访问都可能越界，而编译不会报错，从而引发不可预料的运行错误，所以，通过指针访问内存的方式在c#中成为不安全(unsafe)的方式；但是通过数组名索引就无法越界访问。