陣列名和指標區別

2022-09-13 21:27:19 字數 3090 閱讀 5370

前兩天同學問了我乙個問題:「陣列名和指標有什麼區別,或者說這兩者有沒有區別?」

我回顧了下,大學課堂上老師講的,貌似記得老師說陣列名就相當於指標,比如:「一維陣列就是一級指標」,「二維陣列是二級指標」之類的。結果同學告訴說原來我也是這麼理解的,其實「陣列名與指標有著本質的區別」,然後給我推薦了一篇博文。

我們經常見到如下關於陣列的文字:

「陣列名可以作為指標使用」

「陣列名就是..........的常量指標」

「陣列名就是..........的指標常量」

..................................

你是不是也是這麼認為的呢?不過非常遺憾,這些文字都是錯誤的,實際上陣列名永遠都不會是指標!這個結論也許會讓你震驚,但它的確是事實。陣列名、指標、位址這幾個概念雖然是基礎中的基礎,但它們恰恰是被混淆和濫用得最多的概念,把陣列名說成指標,是乙個概念性的錯誤,實質是混淆了指標與位址兩個概念的本質。俗話說得好:淺水淹死人。因此,在討論陣列之前,有必要先回過頭來澄清一下什麼是指標,什麼是位址,什麼是陣列名。

1.1 指標&位址&陣列名

指標是c語言具有低階語言特徵的最直接的證據。在組合語言裡面,指標的概念隨處可見。比如sp,sp暫存器又叫堆疊指標,它的值是位址,由於sp儲存的是位址,並且sp的值是不斷變化的,因此可以看作乙個變數,而且是乙個位址變數。位址也是c語言指標的值,c語言的指標跟sp這樣的暫存器雖然不完全一樣,但原理卻是相通的。c語言的指標也是一種位址變數,c89明確規定,指標是乙個儲存物件位址的變數。這裡要注意的是,指標跟位址概念的不同,指標是一種位址變數,通常也叫指標變數,統稱指標。而位址則是位址變數的值。

看到這裡,也許你會覺得,這麼簡單的東西還用你來說嗎?的確,對於p與&p來說,99%的人都能在0.1秒內脫口而出誰是指標,誰是位址,但是,又有多少人在使用指標的過程中能夠始終如一毫不動搖地遵循這兩個概念呢?不少人使用指標的時候就會自覺或不自覺地把指標和位址兩個概念混淆得一塌糊塗了,陣列名的濫用就是乙個活生生的例子。這一點甚至連一些經典著作也沒能避免。

不過也不能全怪你自己,筆者認為某些國內教材應該承擔最大的責任。這些教材一開始就沒有給讀者好好地分清指標與位址的區別,相反還在講述的過程中有意無意地混用這兩個概念。更有甚者,甚至在書中明言指標就是位址!說這話的傢伙最應該在c語言這個地圖上抹掉,呵呵。兩個月前我在購書中心隨手翻開了某個作者主編的一本被冠以國家「十五」規劃重點研究專案的書,書裡就是這麼寫的。當時筆者就感慨:不知道又要有多少人的思想被這傢伙「**」了。

實際上,位址這個東西,本來就是一種基本資料型別,本應該在介紹整數、浮點、字元等基本型別的時候把位址顯式地放在一起討論,這樣在後面介紹指標與陣列的時候就能避免許多誤解。可惜不少教材或者根本沒有談及,或者就算提起這個型別也用了指標型別這個字眼。這就錯了,指標不是型別,真正的型別是位址,指標只是儲存位址這種資料型別的變數!打個比方,對於

int i=10;

10是整數,而i是儲存整數的變數,指標就好比這個i,位址就好比那個10。指標能夠進行加減法,原因並不是因為它是指標,加減法則不是屬於指標這種變數的,而是位址這種資料型別的本能,正是因為位址具有加減的能力,所以才使指標作為存放位址的變數能夠進行加減運算。這跟整數變數因為整數能夠進行加減乘除因而它也能進行加減乘除乙個道理。

那麼陣列名又應該如何理解呢?用來存放陣列的區域是一塊在棧中靜態分配的記憶體(非static),而陣列名是這塊記憶體的代表,它被定義為這塊記憶體的首位址。這就說明了陣列名是乙個位址,而且,還是乙個不可修改的常量,完整地說,就是乙個位址常量。陣列名跟列舉常量類似,都屬於符號常量。陣列名這個符號,就代表了那塊記憶體的首位址。注意了!不是陣列名這個符號的值是那塊記憶體的首位址,而是陣列名這個符號本身就代表了首位址這個位址值,它就是這個位址,這就是陣列名屬於符號常量的意義所在。由於陣列名是一種符號常量,因此它是乙個右值,而指標,作為變數,卻是乙個左值,乙個右值永遠都不會是左值,那麼,陣列名永遠都不會是指標!不管什麼話,只要說陣列名是乙個指標的,都是錯誤的!就象把剛才int i=10例子中的10說成是整數變數一樣,在最基本的立足點上就已經完錯了。

總之要牢牢記住,陣列名是乙個位址,乙個符號位址常量,不是乙個變數,更不是乙個作為變數的指標!

1.2 在陣列名並非指標這個問題上,通常會產生兩種疑問:

1。作為形參的陣列,不是會被轉換為指標嗎?

2。如果形參是乙個指標,陣列名可以作為實參傳遞給那個指標,難道不是說明了陣列名是乙個指標嗎?

首先,c語言之所以把作為形參的陣列看作指標,並非因為陣列名可以轉換為指標,而是因為當初ansi委員會制定標準的時候,從c程式的執行效率出發,不主張引數傳遞時複製整個陣列,而是傳遞陣列的首位址,由被調函式根據這個首位址處理陣列中的內容。那麼誰能承擔這種「轉換」呢?這個主體必須具有位址資料型別,同時應該是乙個變數,滿足這兩個條件的,非指標莫屬了。要注意的是,這種「轉換」只是一種邏輯看法上的轉換,實際當中並沒有發生這個過程,沒有任何陣列實體被轉換為指標實體。另一方面,大家不要被「轉換」這個字眼給蒙蔽了,轉換並不意味著相同,實際上,正是因為不相同才會有轉換,相同的話還轉來幹嗎?這好比現在社會上有不少人「變性」,乙個男人可以「轉換」為乙個女人,那是不是應該認為男人跟女人是相同的?這不是笑話麼。

第二,函式引數傳遞的過程,本質上是一種賦值過程。c89對函式呼叫是這樣規定的:函式呼叫由乙個字尾表示式(稱為函式標誌符,function designator)後跟由圓括號括起來的賦值表示式列表組成,在呼叫函式之前,函式的每個實際引數將被複製,所有的實際引數嚴格地按值傳遞。因此,形參實際上所期望得到的東西,並不是實參本身,而是實參的值或者實參所代表的值!舉個例來說,對於乙個函式宣告:

void fun(int i);

我們可以用乙個整數變數int n作實參來呼叫fun,就是fun(n);當然,也正如大家所熟悉的那樣,可以用乙個整數常量例如10來做實參,就是fun(10);那麼,按照第二個疑問的看法,由於形參是乙個整數變數,而10可以作為實參傳遞給i,豈不就說明10是乙個整數變數嗎?這顯然是謬誤。實際上,對於形參i來說,用來宣告i的型別說明符int,所起的作用是用來說明需要傳遞給i乙個整數,並非要求實參也是乙個整數變數,i真正所期望的,只是乙個整數,僅此而已,至於實參是什麼,跟i沒有任何關係,它才不管呢,只要能正確給i傳遞乙個整數就ok了。當形參是指標的時候,所發生的事情跟這個是相同的。指標形參並沒有要求實參也是乙個指標,它需要的是乙個位址,誰能給予它乙個位址?顯然指標、位址常量和符號位址常量都能滿足這個要求,而陣列名作為符號位址常量正是指標形參所需要的位址,這個過程就跟把乙個整數賦值給乙個整數變數一樣簡單!

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