C/C++數組名與指標區別詳解

指標是c/c++語言的特色，而數組名與指標有太多的相似，甚至很多時候，數組名可以作為指標使用。於是乎，很多程式設計者就被搞糊塗了。而許多的大學老師，他們在c語言的教學過程中也錯誤得給學生講解：/"數組名就是指標/"。很幸運，我的大學老師就是其中之一。時至今日，我日複一日地進行著c/c++項目的開發，而身邊還一直充滿這樣的程式員，他們保留著/"數組名就是指標/"的誤解。

　　想必這種誤解的根源在於國內某著名的c程式設計教程。如果這篇文章能夠糾正許多中國程式員對數組名和指標的誤解，筆者就不甚欣慰了。藉此文，筆者站在無數對知識如饑似渴的中國程式員之中，深深寄希望於國內的電腦圖書編寫者們，能以/"深入探索/"的思維方式和精益求精的認真態度來對待圖書編寫工作，但願市面上多一些融入作者思考結晶的心血之作！

　　魔幻數組名

　　請看程式（本文程式在win32平台下編譯）：

1. #include <iostream.h>
2. int main(int argc, char* argv[])
3. {
4. 　char str[10];
5. 　char *pstr = str;
6. 　cout << sizeof(str) << endl;
7. 　cout << sizeof(pstr) << endl;
8. 　return 0;
9. }

1、數組名不是指標

　　我們先來推翻/"數組名就是指標/"的說法，用反證法。

　　證明　數組名不是指標

　　假設：數組名是指標；

　　則：pstr和str都是指標；

　　因為：在win32平台下，指標長度為4；

　　所以：第6行和第7行的輸出都應該為4；

　　實際情況是：第6行輸出10，第7行輸出4；

　　所以：假設不成立，數組名不是指標

　　2、數組名神似指標

　　上面我們已經證明了數組名的確不是指標，但是我們再看看程式的第5行。該行程式將數組名直接賦值給指標，這顯得數組名又的確是個指標！

　　我們還可以發現數組名顯得像指標的例子：

1. #include <string.h>
2. #include <iostream.h>
3. int main(int argc, char* argv[])
4. {
5. 　char str1[10] = /"i love u/";
6. 　char str2[10];
7. 　strcpy(str2,str1);
8. 　cout << /"string array 1: /" << str1 << endl;
9. 　cout << /"string array 2: /" << str2 << endl;
10.　 return 0;
11. }

標準c庫函數strcpy的函數原形中能接納的兩個參數都為char型指標，而我們在調用中傳給它的卻是兩個數組名！函數輸出：

string array 1: i love u
string array 2: i love u

數組名再一次顯得像指標！

　　既然數組名不是指標，而為什麼到處都把數組名當指標用？於是乎，許多程式員得出這樣的結論：數組名（主）是（謂）不是指標的指標（賓）。

　　揭密數組名

　　現在到揭露數組名本質的時候了，先給出三個結論：

　　(1)數組名的內涵在於其指代實體是一種資料結構，這種資料結構就是數組；

　　(2)數組名的外延在於其可以轉換為指向其指代實體的指標，而且是一個指標常量；

　　(3)指向數組的指標則是另外一種變數類型（在win32平台下，長度為4），僅僅意味著數組的存放地址！

　　1、數組名指代一種資料結構：數組

　　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，數組名str的內涵為一種資料結構，即一個長度為10的char型數組，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（整型數組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]這種資料結構的一個執行個體，可惜啊，c/c++目前並不支援這種定義方式。

　　2、數組名可作為指標常量

　　根據結論2，數組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行數組名直接賦值給指標，程式2第7行直接將數組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，雖然數組名可以轉換為指向其指代實體的指標，但是它只能被看作一個指標常量，不能被修改。

　　而指標，不管是指向結構體、數組還是基礎資料型別 (Elementary Data Type)的指標，都不包含未經處理資料結構的內涵，在win32平台下，sizeof操作的結果都是4。

順便糾正一下許多程式員的另一個誤解。許多程式員以為sizeof是一個函數，而實際上，它是一個操作符，不過其使用方式看起來的確太像一個函數了。語句 sizeof(int)就可以說明sizeof的確不是一個函數，因為函數接納形參（一個變數），世界上沒有一個c/c++函數接納一個資料類型（如 int）為/"形參/"。

　　3、資料名可能失去其資料結構內涵

　　到這裡似乎數組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 <iostream.h>
2. void arraytest(char str[])
3. {
4. 　cout << sizeof(str) << endl;
5. }
6. int main(int argc, char* argv[])
7. {
8. 　char str1[10] = /"i love u/";
9. 　arraytest(str1);
10.　 return 0;
11. }

程式的輸出結果為4。不可能吧？

　　一個可怕的數字，前面已經提到其為指標的長度!

　　結論1指出，資料名內涵為數組這種資料結構，在arraytest函數體內，str是數組名，那為什麼sizeof的結果卻是指標的長度？這是因為：

　　(1)數組名作為函數形參時，在函數體內，其失去了本身的內涵，僅僅只是一個指標；

　　(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，資料名作為函數形參時，其全面淪落為一個普通指標！它的貴族身份被剝奪，成了一個地地道道的只擁有4個位元組的平民。