指標與陣列區別

2021-07-11 20:11:06 字數 3218 閱讀 2852

1、從編譯層面看c語言中指標與陣列的區別:

一、理論分析

編譯器在處理指標與陣列的時候,是區別對待的。

對於指標

int *p;

p 是乙個變數,所以編譯器要為之分配乙個空間。

.comm p, 4

對於陣列:

int a[10]

a 是乙個位址,編譯器會為陣列 a 分配乙個空間,但不會為 a 本身分配空間,在使用到a的地方,會被替換為乙個位址+屬性,其結果為乙個"常量指標"。

.comm a, 40

lea (p), %esi 

mov (%esi), �i 

mov (�i), �x 

或者,更簡單的

mov (p), %esi 

mov (%esi), �x 

相比之下,陣列的引用

int a[10];

a[0];

則省去了取 a 位址的過程,符號 a 代表乙個位址,這個位址不存放在任何變數中!

lea (a), %esi 

mov (%esi), �x 

或更簡單的:

mov (a), %esi 

熟悉彙編的人,容易從看出,區別是大的。

二、兩個例子

第乙個例子,演示 "把陣列宣告為指標" 是如何使程式崩潰的。

file: 1.c

int a[10]=;

file: 2.c

intmain ()

執行這個程式,segmentation fault

在模組1.c 中, a 被定義為乙個陣列,但在模組 2.c中,a被宣告為指標。所以編譯器在處理 

printf ("%d\n", a[0]) 時:

認為 a 是乙個指標,所以先取其位址&a,然而,a 

實際是個陣列,&a 就是 a本身,所的 &a 是 a 的首位址。

然後編譯器取 指標a的值,這實際上是 得到的是陣列的第乙個元素 a[0] ,值為0!也就是,編譯器得到了乙個 0 指標,最後,編譯器對其derefrence,崩潰!

第二個例子演示「把指標宣告為陣列」如何的到錯誤的資料:

file: 3.c

int *pa = (int *)0;

f ()

file: 4.c

intmain ()

0x403010

0403010

在這個例子中, pa 被定義為乙個指標,並初始化為0, 但在另乙個模組中,被宣告為乙個陣列.

編譯器在處理 printf ("%p\n", pa) 時,認為 pa 是陣列,所以直接列印符號pa的值,此值為指標pa的位址!

編譯器在處理 printf ("%p\n", pa[0]) 時,認為 pa 是陣列,以符號 pa 對應的值加乙個偏移0,並取其值,得到的實際上是 指標 

pa 的值 即 0.

[參考文獻]

[1] peter van der linden, <;>;

2、從引用看指標與陣列的區別

對比指標和陣列,先給出如下四個結論:

(1)陣列名的內涵在於其指代實體是一種資料結構,這種資料結構就是陣列;

(2)陣列名的外延在於其可以轉換為指向其指代實體的指標,而且是乙個指標常量;

(3)指向陣列的指標則是另外一種變數型別(在win32平台下,長度為4),僅僅意味著陣列的存放位址!

(4)陣列名作為函式形參時,在函式體內,其失去了本身的內涵,僅僅只是乙個指標;很遺憾,在失去其內涵的同時,它還失去了其常量特性,可以作自增、自減等操作,可以被修改。

1、陣列名指代一種資料結構:陣列

現在可以解釋為什麼第1個程式第6行的輸出為10的問題,根據結論1,陣列名str的內涵為一種資料結構,即乙個長度為10的char型陣列,所以sizeof(str)的結果為這個資料結構佔據的記憶體大小:10位元組。

再看:1. int intarray[10];

2. cout << sizeof(intarray) ;

第2行的輸出結果為40(整型陣列佔據的記憶體空間大小)。

如果c/c++程式可以這樣寫:

1. int[10] intarray;

2. cout << sizeof(intarray) ;

我們就都明白了,intarray定義為int[10]這種資料結構的乙個例項,可惜啊,c/c++目前並不支援這種定義方式。

2、陣列名可作為指標常量

根據結論2,陣列名可以轉換為指向其指代實體的指標,所以程式1中的第5行陣列名直接賦值給指標,程式2第7行直接將陣列名作為指標形參都可成立。

下面的程式成立嗎?

1. int intarray[10];

2. intarray++;

讀者可以編譯之,發現編譯出錯。原因在於,雖然陣列名可以轉換為指向其指代實體的指標,但是它只能被看作乙個指標常量,不能被修改。

而指標,不管是指向結構體、陣列還是基本資料型別的指標,都不包含原始資料結構的內涵,在win32平台下,sizeof操作的結果都是4。

順便糾正一下許多程式設計師的另乙個誤解。許多程式設計師以為sizeof是乙個函式,而實際上,它是乙個操作符,不過其使用方式看起來的確太像乙個函式了。語句 sizeof(int)就可以說明sizeof的確不是乙個函式,因為函式接納形參(乙個變數),世界上沒有乙個c/c++函式接納乙個資料型別(如 int)為"形參"。

3、資料名可能失去其資料結構內涵

到這裡似乎陣列名魔幻問題已經宣告圓滿解決,但是平靜的湖面上卻再次掀起波浪。請看下面一段程式:

1. #include

2. void arraytest(char str)

3. 6. int main(int argc, char* argv)

7. 程式的輸出結果為4。不可能吧?

乙個可怕的數字,前面已經提到其為指標的長度!

結論1指出,資料名內涵為陣列這種資料結構,在arraytest函式體內,str是陣列名,那為什麼sizeof的結果卻是指標的長度?這是因為:

(1)陣列名作為函式形參時,在函式體內,其失去了本身的內涵,僅僅只是乙個指標;

(2)很遺憾,在失去其內涵的同時,它還失去了其常量特性,可以作自增、自減等操作,可以被修改。

所以,資料名作為函式形參時,其全面淪落為乙個普通指標!它的貴族身份被剝奪,成了乙個地地道道的只擁有4個位元組的平民。

以上就是結論4。

3、從儲存來看指標與陣列的區別

陣列一般儲存在資料區(靜態儲存區等)或者棧中;而指標通過malloc分配的記憶體空間一般在堆中,但指標本身又儲存在資料區或棧中。

陣列指標與指標陣列區別

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