[C++知识库]C语言13 指针与数组2=数组名的本质+数组名作首地址+数组做函数参数+sizeof指针

一、数组名的本质

（1）数组名指代一种数据结构，这种数据结构就是数组；

例如：

char str[10];

cout << sizeof(str) << endl;?

输出结果为10，str指代数据结构char[10]。

（2）数组名可以转换为指向其指代实体的指针，而且是一个指针常量，不能作自增、自减等操作，不能被修改；

char str[10];

str++; //编译出错，提示str不是左值　

（3）数组名作为函数形参时，沦为普通指针。

Windows NT 32位平台下，指针的长度（占用内存的大小）为4字节，故sizeof( str ) 、sizeof ( p ) 都为4。

===================数组名做函参====================

实参数组名代表数组的首地址，而形参是用来接收从实参传递过来的数组首地址。形参是一个指变才能存地址，C编译时也把形参数组当指变来处理。

@ f(int art[ ],int n)等价f(int *art,int n);

a、调用函数的时候，系统会建立一个指针变量arr，用来存放从主调函数传过来的实参数组首地址。

b、可以认为有一个形参数组从实参数组那里得到起始地址，二者共同占同一段内存单元，调用函数期间，若改变了形参数组的值，也就是改变了实参数组的值。

c、有一个实参数组，想在函数中改变其元素的值，实参与形参的对应关系应该如下：

（1）实参和形参都用数组名。（认为两个数组公用一段内存单元）

（2）实参用数组名，而形参用指变。

（3）实参形参皆用指变。（二者共指向同一内存单元）

（4）实参为指变，而形参为数组。（形参的数组名也将作为指变来处理。）

@使用指变做实参，必须先使指变有确定的值，指向一个已经定义好的数组。

举例：以下代码中的两个sizeof用法有问题吗？

#include <stdio.h>
#include <iostream>
using namespace std;

/* 
功能：将 str 中的小写字母转换成大写字母
备注：不管传的是数组或是指针，最后编译都会转换成为指针,也就是地址，是指向参数的首地址的指针。
因为是地址所以是4个字节，32位。
*/
void UpperCase( char str[]) 
{ 
      int i;   
      for(i=0;  i<sizeof(str)/sizeof(str[0]); ++i)
      {
          if( 'a'<=str[i] && str[i]<='z')
                     str[i] -= ('a'-'A' );	//由小写转大写
      }
//错误！sizeof(str)是指针的大小4，只循环了4次。数组做参数，会退化为指针。可改为strlen(str)
}

void main()
{
       char str[] = "aBcDefg";
       cout << "str字符长度为: "<< sizeof(str)/sizeof(str[0])<< endl;//是数组的大小8
       UpperCase(str);
       cout <<str<< endl;  
}

答：函数内的sizeof有问题。根据语法，sizeof如用于数组，只能测出静态数组的大小，无法检测动态分配的或外部数组大小。函数外的str是一个静态定义的数组，因此其大小为8。函数内的str作为函数参数时,退化为指针,实际只是一个指向字符串的指针，没有任何额外的与数组相关的信息，因此sizeof作用于上只将其当指针看，一个指针为4个字节，因此返回4。

二、数组名作为首地址

1、指出下面代码的输出，并解释为什么。

main()
{
	int a[5]={1,2,3,4,5};
	int *ptr=(int *)(&a+1);//指针是数组类型，+1相当于加20.如果是(a+1)是+4
	printf("%d  %d\n", a, ptr); 
	printf("%d, %d", *(a+1),*(ptr-1));
}

输出：1245036 1245056 2,5

*(a+1）就是a[1]，*(ptr-1)就是a[4],执行结果是2，5

&a+1不是首地址+1，系统会认为加一个a数组的偏移，是偏移了一个数组的大小（本例是5个int）.

int *ptr=(int *)(&a+1);

则ptr实际是&(a[5]),也就是a+5

原因如下：

&a是数组指针，其类型为 int (*)[5];

而指针加1要根据指针类型加上一定的值，不同类型的指针+1之后增加的大小不同

a是长度为5的int数组指针，所以要加 5*sizeof(int),所以ptr实际是a[5].

但是prt与(&a+1)类型是不一样的(这点很重要),所以prt-1只会减去sizeof(int*).

a,&a的地址是一样的，但意思不一样，a是数组首地址，也就是a[0]的地址，&a是对象（数组）首地址，a+1是数组下一元素的地址，即a[1],&a+1是下一个对象的地址，即a[5]。

2、题目如下，找出其中的不妥之处。

char *p1, *p2;
char ch[12];
char **pp;
p1 = ch;  //指向数组首地址 &ch[0]
pp = &ch; //错误用法

p2 = *pp;
问p1和p2是否相同

答：首先，数组ch是没有初始化的。其次，一个比较隐含的地方是，数组名可以代表数组第一个元素的首地址，这个没有问题，但是，数组名并非一个变量，数组分配完成后，数组名就是固定的，地址也是固定的。这样导致的结果就是绝对不能把数组名当作变量来进行处理。上述题目中，pp=&ch，显然是把数组名当作指针变量来使用了，这样肯定出问题。

三、sizeof（指针）

@@指针的涵义：其本身内存中的一个地址，存储指向内容的地址。

char *p=str;

区别sizeof(p)和sizeof(*p); p=&str[0]; *p=str[0];*(p+1)=str[1];

区别sizeof(p)和cout<<p<<str<<endl;输出字符串和获取指针大小。

1、以下为Windows NT下的32位C++程序，请计算sizeof的值:

{
    char str[]="hello";       //sizeof(str)=6;  //str代表hello数组首地址
    char *p=str;	          //sizeof(p)=4;    //是对P指针本身求取地址
                              //sizeof(*p) = 1;  //*p=str[0]
    int n;		              //sizeof(n)=4;    //相当于sizeof(int);
    void *p= malloc(100);     //sizeof(p)=4; //求取的是指针本身，不是它所指向的内容。
}

   void Func(char str[100])
   {
       sizeof(str)=4; //数组名作为函数形参，沦为普通指针。
   }

Func ( char str[100] )函数中数组名作为函数形参时，在函数体内，数组名失去了本身的内涵，仅仅只是一个指针；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。