C专家编程——第四章：数组与指针并不相同

1. 数组并非指针
       注意以下声明的区别：
      extern int *x;          //声明 x 是个int型的指针；
       extern int y[];         //声明 y 是个int型数组，长度尚未确定，其存储在别处定义。
错误示例：
       文件1：
       int mango[100];
       文件2：
       extern int *mango;                           //正确形式： extern int mango[];
        …………
       /*一些引用mango[ i ]的代码*/

补充：       C语言中的对象必须有且只有一个定义，但它可以有多个extern声明。       定义：只能出现在一个地方； 确定对象的类型并分配内存，用于创建新的对象。如：int my_array[100];       声明：可以多次出现； 描述对象的类型，用于指代其他地方定义的对象。如：extern int my_array[];       由于extern对象声明告诉编译器对象的类型和名字，对象的内存分配则在别处进行。由于并未在声明中位数组分配内存，所以并不需要提供关于数组长度的信息。对于多维数组，需要提供最左边一维最外的其他维德长度。所以，extern int my_array[] 与 extern int my_array[100]等价。

2. 指针和数组是如何访问的
       首先要区分“地址y” 和“地址y的内容”之间的区别，如 x = y;
       在这个上下文环境里，符号 x 的含义是 x 所代表的地址。被称为左值。左值在编译时可知，左值表示存储结果的地方。
       符号 y 的含义是 y 所代表的地址的内容。这被称为右值。右值直到运行时才知。如无特别说明，右值表示“y的内容”。
  注：C语言引入了“可修改的左值”这个术语。它表示左值允许出现这赋值语句的左边。这个奇怪的术语是为了和数组名区分，驻足名也用于确定对象在内存中的位置，也是左值，但它不能作为赋值的对象。因此，数组名是个左值但不是可修改的左值。 标准规定赋值符必须用可修改的左值作为它左边一侧的操作数。用通俗的话讲：只能给可以修改的东西赋值。
       编译器为每个变量分配一个地址（左值），这个地址在编译时可知，而且该变量在运行时一直保存于这个地址。相反，存储于变量中的值（它的右值）只有在运行时才可知。如果需要用到变量中存储的值，编译器就发出指令从指定地址读入变量值并将它存于寄存器中。
       这里的关键之处在于：每个符号的地址在编译时可知。所以，如果编译器需要一个地址（可能还需要加上偏移量）来执行某种操作，它就可以直接进行操作，并不需要增加指令首先取得具体的地址。相反，对于指针，必须首先在运行时取得它的当前值，然后才能对它进行解除引用操作（作为以后进行查找的步骤之一）。下图展示了对数组下标的引用。



      上图同时也说明为什么extern  char  a[]与extern  char  a[100]等价。这两个声明都指明 a 是一个数组，也就是一个内存地址。编译器并不知道数组有多长，因为它只产生偏离其实地址的偏移地址。从数组提取一个字符，只要简单地从符号表显示的 a 的地址加上下标，需要的字符就位于这个地址中。
      相反，如果声明 extern char *p，它告诉编译器 p 是一个指针（在许多现代的机器里它是四字节的对象），它指向的对象是一个字符。为了取得这个字符，必须得到地址 p 的内容，把它作为字符的地址并从这个地址中取得这个字符。指针的访问要灵活的多，但需要增加一次额外的提取，如下图所示。



 
3. 当你“定义为指针，但以数组方式引用”时会发生什么
       当一个外部数组的实际定义是一个指针，但却以数组方式引用时，会引起什么问题。（本来针对数组）需要对内存进行直接的引用（如第一个图所示），但是这时编译器所执行的确是对内存进行间接引用（如上图）。之所以会这样，是因为我们告诉编译器我们拥有的是一个指针，如下图所示。



4. 数组和指针的其他区别
       数组和指针都可以在他们的定义中用字符串常量进行初始化。尽管看上去一样，底层的机制却不相同。
       定义指针时，编译器并不为指针所指向的对象分配空间，它只是分配指针本身的空间，除非在定义时同时赋给指针一个字符串常量进行初始化。例如，下面的定义创建了一个字符串常量（为其分配了内存）：
      char  *p = “breadfruit”;
       注意：只有对字符串常量才是如此。不能指望为浮点数之类的常量分配空间，如：
       float *pip = 3.14;            //错误！无法通过编译
       注：在ANSI C中，初始化指针所创建的字符串常量被定义为只读。如果试图通过指针修改这个字符串常量，程序会出现未定义的行为。
      与指针相反，由字符串常量初始化的数组是可以修改的。其中的单个字符在以后可以改变，比如下面语句：
      strncpy( a, “black”, 5 );
      就将数组的值修改为 “blackberry”。