指针与数组关系

指针是C语言中的精髓。《高质量C++编程指南》的作者林锐就曾说过：不会正确使用指针，肯定算不上是合格的程序员。昨晚我思考了一宿，自认找到了理解指针的正确途径。本文试图通过探究指针和数组的关系去研究指针。

一般的C语言教科书上都会有这样的话：指针就是地址，数组名就是指针的首地址。这些不能不说是错误的，但是却没有深入进去，学生很难有较深的理解。

我认为从本质上看，数组是一个单独的内存块，指针是单独一个内存单元。这个原理也许谁都懂。理解指针和数组，我觉得还要理解编译器的运行原理。比如，简单的如下面的几行代码，你知道编译器做了哪些工作吗？

float x=123.456;
double p=3.1415926;
printf("%7.2f /n",x);
printf("%7.2lf /n",p);
printf("%-7.2f /n",x);
printf("%-7.2lf /n",p);

上面几行代码，在VC中编译往往会出现一个警告：warning C4305: ‘initializing’ : truncation from ‘const double’ to ‘float’。大意是将double型数据非法截断为float型。这个警告是针对第一行的。也许你会说：123.456不是浮点型吗？原因在哪儿呢？

这简单的一行程序，对于编辑器来说，要做两个步骤：一是开劈变量，二是斌值。然而，编译器在这两步前就已经做了一步：开劈常量。注意：你会说这个程序里压根儿没有const。

但是，程序在这样处理的：在开劈变量之前，首先把你的程序扫描一遍，凡是你输入的数值、字符全部视为常量存放起来。所以，这么简单的一句话，不仅仅是开劈一个变量，

在此之前早就开劈了一个常量。它的类型是double，值为2.34。你所要做的，就是提醒译器“这是float型”，你把这行改为：float x = 2.34f;即可。现在你还看不到这个程序和我们要谈的话题的关系，但等下你会看到的。

本文试图通过一些例子来说明问题。首先我想请读者思考下面的问题：

例子一是那个著名的字符串复制程序：

#include<stdio.h>
#include<iostream.h>
void strcpy(char* strDin,char* strSrc)
{
while(*strSrc!=’/0′)
{
strDin++=strSrc++;
}
}
void main()
{
char p[15]="hello world";
char q[20];
strcpy(q,p);
printf("%s",q);
}

这个程序会有一个错误。错误行为 strDin++=strSrc++;编译器会提示说：=左边应是一个左值。你会问：为什么会有这个错误？我暂时不公布答案，我们继续看例子。

这是一个《高质量C++编程指南》里的例子：

char a[] = “hello”;
a[0] = ‘X’;
cout << a << endl;
char *p = “world”;
p[0] = ‘X’;
cout << p << endl;

注意这个程序编译是并没有错误，但运行时会出现内存不能written的错误。为什么？

例子三：

#include <iostream.h>

int main(void)
{
char a[20];
a="hello";
cout<<a<<endl;
return 1;
}

这个程序会有一个错误：’=’ : cannot convert from ‘char [6]‘ to ‘char [20]‘。大意是=不能将char [6]转化为char [20]。你可能会问：为什么？

现在我开始公布我的思考成果。我觉得问题的本质是一个常量与变量的问题，或者说是一个权限问题。为什么 strDin++=strSrc++;这句不能实现字符复制。其实我们把这行代码分解一下就会明白.

strSrc++;

strDin++;

strDin= strSrc;

首先我们明确strDin和strSrc都是一个字符指针变量，它有权改变放在自己的值。比如比如你可以给strDin和strSrc赋任何值。

问题是你有权改变自己，却无权改变他人。假设strDin对应的值是1000，strDin对应的值是2000，

strSrc++; // 这时strSrc变为1002

strDin++; // 这时strDin变为2002

strDin= strSrc; //strDin==2002。

你想这样有何不可呢？这样是可以的。但是你不要忘记，strDin是一个字符指针，也就是说strDin是一个内存地址，当strDin==2002时，你想你有权力改变2002这个内存单元的值吗？显然这样是无法复制字符串的。

在例子2中你会看到char a[]变为“Xhello”.但是字符串p并没有改变。你可能会为p抱不平：为什么数组a的字符可以改变，而指针p不能改变呢？这时因为“world”是一个常量字符串。char *p = “world”; 这一句编译器首先是找一个内存块把“world”这个常量字符串存诸起来，然后把首地址赋给p。因为这是一个常量字符串，也就是说它的字符是不能改变的。你可以去读这个字符串，却不能改动这个内存块的任何内容。那为什么数组a可以改变呢？因为数组a开辟的是一个内存块，它对这个内存块既可读又可写。这时你可能会说：数组可以转化为用指针表示，而指针却不一定能转化为数组。这种说法是有一定道理的。

在例子3，为什么不能这样给字符数组a赋值呢？道理是一样的。a="hello";只是把常量字符串的首地址赋给a，但是数组a的首地址是一个常量，在定义时编译器已经开辟了一个空间给它。你可能会问：为什么char a[]="hello";这时因为数组a对开辟的这个内存块拥有绝对的权力，既可以读又可以写。这好比某个人在城东有一块土地，他可以在这块土地上种任何庄稼，但他却不能将这块土地从城东搬到城西。