指向数组第一个元素的指针的地址？

Question

我被一个指向数组开头的指针的内存中的位置弄糊涂了.根据我的理解,数组和指针可以使用相同的函数,如*,&和[].所以,如果我创建一个char数组,我理解:buffer ==&buffer [0].

所以没有括号的arrayname就像一个包含数组第一个条目地址的指针,对吧？

但是当我试图找出指针的地址(其中存储&buffer [0]的地址)时,它将给出与指针(&arrayname [0])中存储的相同的值.怎么可能？虚拟RAM中的相同地址如何包含一个地址和buffer [0]的值(在下面的代码中等于'H')？

#include <stdio.h>
#include <windows.h>

void main() {

  char buffer[] = "Hello";

  printf("Address buffer: %d\n", &buffer);
  printf("Value buffer: %d\n", buffer);
  printf("Address buffer[0]: %d\n", &buffer[0]);
  printf("Value buffer[0]: %c\n", buffer[0]);
  printf("Address buffer[1]: %d\n", &buffer[1]);

  system("pause");
}

所以基本上我对第一个输出感到困惑.不应该与第二个不同吗？非常感谢您的解释......

问候

Answer 1

除非它是sizeof或一元运算&符的操作数,或者是用于初始化声明中的另一个数组的字符串文字,否则"N元素数组T" 类型的表达式将被转换("衰减")为表达式输入"指向T",表达式的值将是数组第一个元素的地址.

假设以下代码:

char buffer[] = "Hello";
...
printf( "%s\n", buffer );

在调用中printf,表达式的buffer类型为"6-element array of char"; 因为它不是sizeof或一元运算&符的操作数,也不是用于初始化声明中的另一个数组,所以表达式被转换("衰变")到类型为"指向char"(char *)的类型的表达式,并且表达式是数组中第一个元素的地址.

现在,将printf呼叫更改为

printf( "%p", (void *) &buffer );

这一次,buffer是一元运算&符的操作数; char不会发生自动转换为"指向"的类型.相反,表达式的类型&buffer是"指向6元素数组的指针char",或char (*)[6]¹(括号内容).

两个表达式都产生相同的值 - 数组的地址与数组的第一个元素的地址相同 - 但两个表达式的类型不同.这很重要; char *并且char (*)[6]不可互换.

那么,为什么这个时髦的转换魔法首先存在？

当Dennis Ritchie最初设计C时,他的设计基于一个名为B的早期语言(go figure).在B中分配数组时,如下所示:

auto arr[N];

编译器会为数组内容留出N个元素,以及一个向数组的第一个元素存储偏移量的附加单元格(基本上是指针值,但没有任何类型的语义; B是"无类型"语言) .这个附加单元格将绑定到变量arr,为您提供如下内容:

          +---+
arr:      |   | --+
          +---+   |
           ...    |
          +---+   |
arr[0]:   |   | <-+
          +---+
arr[1]:   |   |
          +---+
arr[2]:   |   |
          +---+
 ...       ...
          +---+
arr[N-1]: |   |
          +---+

Ritchie最初保留了这些语义,但在他开始向C语言添加结构类型时遇到了问题.他希望结构类型直接编码它们的字节; IOW,给出类似的类型

struct {
  int inode;
  char name[14];
};

他想要一个2字节的整数,紧接着是一个14字节的数组; 没有一个好地方将指针存放到数组的第一个元素.

所以他摆脱了它; 他没有为指向数组第一个元素的指针留出存储空间,而是设计了语言,以便从数组表达式本身计算数组的位置.因此,这篇文章开头的规则.

^{1. %p转换说明符期望void *表达式作为其对应的参数,因此是强制转换.}