int array[] 和 int* array 之间有什么区别以及存储的数组地址（C）在哪里？答案

【问题标题】：What's the difference between int array[] and int* array and where is address of array stored (C)?int array[] 和 int* array 之间有什么区别以及存储的数组地址（C）在哪里？
【发布时间】：2022-10-04 22:14:05
【问题描述】：

假设我们有一个这样的程序

int main() {
    int array[3] = { 1, 2, 3 };
    int* ptr = array; // <--- Didn't have to use a "&"
    printf("%d\n", *array);
    printf("%d\n", *ptr);
    
    return 0;
}

我们期望得到：

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我的问题是

我读到here 说“数组”不是“左值”。这是什么意思？
“数组”只是内存块的名称吗？如果是，该块的地址存储在哪里？ int* ptr = array 意味着“数组”块的地址必须存储在“数组”中，对吧？

它和这样的东西有什么不同？ “点”不也是一块内存的名字吗？

struct Point { int x; int y; };
int main() {
    struct Point point = { 1, 2 };
    struct Point* ptr = &point; // <--- Have to use a "&"
    printf("%d\n", point.x);
    printf("%d\n", ptr->x);

    return 0;
}

【问题讨论】：

标签： arrays c pointers memory

【解决方案1】：

虽然“左值”的整个概念很复杂，但在这种情况下，它主要意味着您不能分配给它。你不能做array = something;。但是你可以做ptr = something;，因为ptr 是一个左值。
数据存储的细节取决于实现，但通常一个自动数组将存储在堆栈帧中，就像任何其他自动变量一样。
不同之处在于，在许多情况下，数组“衰减”为指向其第一个元素的指针。所以当你写
```
int *ptr = array;
```
相当于
```
int *ptr = &array[0];
```

【讨论】：

“衰减”过程是编译器所做的，还是运行时“功能”？我认为我应该学习汇编才能完全理解这一点？
这是编译器所做的事情。它基本上只是将array 视为您编写了&array[0]。
这应该在任何 C 教科书或教程中关于数组的章节中进行解释。
谢谢，我会看看那个。

【解决方案2】：

左值是 void 以外的对象类型的表达式，它可能指定一个对象（可能存储值的一块内存），以便可以读取或修改该对象。左值可能包括变量名，如x，数组下标表达式，如a[i]，成员选择表达式，如foo.bar，指针取消引用，如*p，等等。一个好的经验法则是，如果它可以成为= 运算符，那么它是一个左值。

数组很奇怪。数组表达式是一个左值，但它是一个不可修改左值；它指定一个对象，但它不能成为分配的目标。当你在 C 中声明一个数组时

int a[N];

你在记忆中得到的东西看起来像这样：

   +---+
a: |   | a[0]
   +---+
   |   | a[1]
   +---+
   |   | a[2]
   +---+
    ...

没有目的a 与单个数组元素分开；没有什么可分配的至名为a。 a 代表整个数组，但 C 没有定义 = 运算符来处理整个数组。

简短的历史课 - C 源自一种名为 B 的早期语言，当您在 B 中声明一个数组时：

auto a[N];

你得到了这样的东西：

   +---+
a: |   | -------------+
   +---+              |
    ...               |
   +---+              |
   |   | a[0] <-------+
   +---+
   |   | a[1]
   +---+
   |   | a[2]
   +---+
    ...

在 B 中，a曾是一个单独的对象，它存储了数组第一个元素的偏移量。数组下标操作a[i] 是定义如*(a + i) - 给定存储在a 中的起始地址，偏移i 字¹从该地址并取消引用结果。

在设计 C 时，Ritchie 想要保留 B 的数组行为 (a[i] == *(a + i))，但他不想保留该行为所需的显式指针。相反，他创建了一个规则，只要数组表达式不是sizeof、_Alignof 或一元& 运算符的操作数，它就会从“N 元素数组”类型转换或“衰减”的T”到“指向T”的指针，表达式的值是第一个元素的地址。

表达式 a[i] = *(a + i) 的工作方式与 B 中的相同，但不是存储a中第一个元素的地址，我们计算我们需要的那个地址（这是在翻译过程中完成的，而不是运行时）。但这意味着您也可以将[] 下标运算符与指针一起使用，所以ptr[i] 做同样的事情：

   +---+                            +---+
a: |   | a[0] (ptr[0]) <------ ptr: |   |
   +---+                            +---+
   |   | a[1] (ptr[1])
   +---+
   |   | a[2] (ptr[2])
   +---+
    ...

这就是为什么a 不能成为赋值目标的原因——在大多数情况下，它“衰减”为等于&a[0] 的指针值，并且价值观不能作为任务的目标。

您无法更改某物的地址 - 您只能更改存储在给定地址的值。

^{B 是一种无类型语言 - 一切都存储为一个单词。}

【讨论】：

这正是让我感到困惑的地方，我想象它可以像在 B 中那样工作。非常感谢。

【解决方案3】：

我在这里读到“数组”不是“左值”。这是什么意思？

据推测，作者的意思是 C 没有定义整个数组赋值的行为。也就是说，这不符合语言规范：
    int array1[3] = { 1, 2, 3 };
    int array2[3] = array1;      // NOT ALLOWED

    array2 = array1;             // NOT ALLOWED
但是，这与语言规范使用的术语“左值”的定义不一致：

一个左值是一个表达式（对象类型不是 void），它可能指定一个目的 [...]

“左值”这个名称最初来自赋值表达式 E1 = E2，其中需要左操作数 E1 是一个（可修改的）左值。将其视为表示对象“定位器值”可能更好。

（C17，第 6.3.2.1/1 段和脚注 65）

根据该定义，array是一个左值。但它不是一个可修改左值。

“数组”只是内存块的名称吗？

是的，这是一种合理的看待方式。并且非常符合上述“左值”的定义。

如果是，该块的地址存储在哪里？

为什么地址需要存储在任何地方？

int* ptr = array 意味着 “数组”块的地址必须存储在“数组”中，对吗？

不，这意味着编译器必须有一种方法将名称 array 与其所代表的存储相关联，以便编译的程序在运行时正确运行。

在实践中，是的，在编译的程序中需要对数组的位置进行某种表示，但这种表示不是程序的 C 语义的一部分。它不能作为变量访问，当然也不能从数组本身的存储中访问。例如，它可能仅作为某些机器指令的数字操作数存在。

它与[结构类型的变量]有何不同？ “点”不也是一块内存的名字吗？

是的，“点”也是一块内存的名称。在 C 规范的术语中，您的 array 和您的 point 在范围内都是左值。在这方面，数组与任何其他类型的对象并没有特别的不同。每个对象都可以看作是一个存储块，因此，每个变量的标识符都可以看作是一个存储块的名称。

【讨论】：