C語言-數組和指標之間的較量

1 使用背景
    當人們在學習編程時，可以看到大量的數組與指標互換的使用執行個體，比如下面的這個例子：
    char my_array[10];
    char *my_ptr;
    ...
    i = strlen(my_array);
    i = strlen(my_ptr);
    還有很多類似的語句：printf("%s %s", my_ptr, my_array);這些都展示了數組與指標的可混換性，所以人們很容易認為數組和指標基本上是一樣的。
    數組和指標是相同的嗎？答案是否定的，相信你也不會同意他們是一回事的說法。最常見的錯誤使用指標與數組的環境是這樣的：
    檔案1：
    int var[100];

    檔案2：
    extern int *var;

    檔案1定義了數組var，檔案2聲明了它為指標，對於那些認為C語言中數組和指標非常相似的觀點根深蒂固的程式員來說，會覺得這樣沒什麼不妥，但是當你在檔案2中使用var的時候會發現者根本行不通。話說兩個不同類型能直接互換嗎，這和下面使用有什麼分別？
    檔案1：
    int var;

    檔案2：
    extern float var; 
    指標就是指標，數組就是數組，他們只是在特定的場合下才用相同的功用，就因為這些功用的場合出現的極為頻繁才導致兩者混淆的思維。

2 聲明與定義
    定義：只能出現在一個地方，確定物件類型並分配記憶體，用於常見新的對象(int var[100])。
    聲明：可以出現多次，描述對象的類型，用於指代其他地方定義的對象，比如其他檔案中聲明的對象（extern int var[]）。

    從上面的他們的定義可以看出，如果要區分定義和聲明很簡單，只要記住：聲明是普通聲明，說明的不是自身而是描述其他地方建立的對象，也不需要提供長度（多維陣列需要提供除最左面維度其他維度長度）；定義是特殊的聲明，它為對象分配記憶體。

3 數組與指標的區別
   1）可修改的左值
     在C語言中，數組作為一個不可修改的左值，不能單獨出現在賦值或複合賦值符的左邊，但指標是可以修改的左值，可以出現在賦值或複合賦值符的左邊。
    
  2）extern char a[]與extern char a[100]是等價的原因是因為：他們都標識a是一個數組，也就是一個記憶體位址，數組內的成員可以從這個地址找到，編譯器也不需要知道數組的具體長度，因為通過偏離起始的便宜地址就可以辦到，而對於extern char *a來說，它會告訴編譯器p是一個指標，為了取得這個字元，必須先找到地址p的內容，把他作為字元的地址來取得這個字元，指標的訪問要領了的多，但是需要增加一次額外的提取。
     其實，這說明一個事實：數組名表示數組的地址，引用變數值時只需要取一次；而指標表示儲存變數值地址的地址，要得到變數的值需要取兩次。如果像extern char a[]與extern char *a定義和聲明變數，在extern char *a的檔案中使用a[i]將會被取值兩次，最後一次是將char數組中第i個元素的字元當做地址來取值，顯然這是錯誤的。
  3）指標儲存資料的地址，而數組儲存的是資料，這一點從2）即可知道，簡單的說：數組就是一個地址，指標就是一個地址的地址
  4）指標通常用於動態資料結構，相關函數為malloc()和free()；數組通常用於儲存固定數目且資料類型相同的元素，隱式分配和刪除
  5）數組和指標都可以在他們的定義中用字串常量進行初始化，看上去一樣但底層的機制卻不相同。對於指標：是儲存了字串常量的地址；對於數組：是將字串常量拷貝到了申請的記憶體中。

4 數組與指標的共同點
  1）所有座位函數參數的數組總是可以通過編譯器轉換為指標，這一點可以在The C Programming Language第二版的99頁底部找到：
    char s[];
  and（和）
    char *s;
  are equivalent（是一樣的）...
    可以更確切的表示為：在函數參數的聲明中，數組名被編譯器當做指向該數組第一個元素的指標

  2)數組下表運算式總是可以改寫為帶位移量的指標運算式，這裡指的是運算式中，這與聲明可不同哦

  3）下標總是和指標的位移量相同，就是說用a[i]這樣形式訪問數組總被改寫成*(a+i)這樣的指標形式

5 函數數組形參為何當指標
    要回答這個問題可能需要更多的來瞭解編譯器，全面的語義檢查被可移植的C編譯器所排斥，其理由是把lint這樣的程式作為單獨的程式，對編譯器的效率會更高一些，其實，事實上現在很多現代的ANSI C編譯器在錯誤檢查方面都做了增強，這也說明了把lint程式自成一家的做法還是有相當的非議的。
    沒錯，吧作為形參的數組和指標等同起來是出於效率原因的考慮，在C語言中，所有的非數組形式的資料實參以傳值形式調用，其實就是做了一次拷貝給函數調用，拷貝數組的代價無論在時間還是空間上的開銷都可能是非常大的，其實就是這麼簡單。

6 總結
    學習C語言的同學都知道，數組與指標在C中的地位之高，他們倆的曖昧關係一直為人們津津樂道，或者說痛心疾首（如果你被他們折磨過），區分他們是學習C語言的重點內容，雖然接觸C已經有三年了，每次學習都還是挺有收穫的，再接再厲...