C - 静态字符数组与动态字符数组答案

【问题标题】：C - Static char array vs dynamic char arrayC - 静态字符数组与动态字符数组
【发布时间】：2025-12-16 07:45:01
【问题描述】：

此代码编译时会出现警告，但会打印输入字符串：

char staticArray[100];
scanf("%s",&staticArray);
printf("%s\n", staticArray);

警告：格式指定类型“char *”，但参数的类型为“char (*)[100]”[-Wformat]

此代码编译时也会出现警告，但会引发分段错误：

char* dynamicArray;
dynamicArray = (char*) malloc(sizeof(char)*100);
scanf("%s", &dynamicArray);
printf("%s\n", dynamicArray);

警告：格式指定类型“char *”，但参数的类型为“char **”[-Wformat]

我知道两者都是错误的，但是为什么第一个打印字符串值？

【问题讨论】：

对于第二个示例中的警告，问题是您获得的指针 dynamicArray 已经是一个指针。删除 & 将修复警告。
警告是因为您将错误的类型传递给scanf。它想要一个char *，但你却传递了一个char (*)[100]。正如它告诉你的那样。通过删除& 来修复它，即scanf("%s", staticArray); 请记住，C 数组在许多上下文中“衰减”为指针，包括作为函数参数传递。

标签： c arrays string dynamic static

【解决方案1】：

删除两个示例中的 & 运算符将解决警告。我不确定您的预期行为是什么，但在移动 & 运算符时它们似乎可以正常工作。这是因为数组本质上是指向数组第一个元素的指针，所以添加 & 不是您想要的。

工作示例（与 & 完全相同）：

char staticArray[100];
scanf("%s",staticArray);
printf("%s\n", staticArray);

和

char* dynamicArray;
dynamicArray = (char*) malloc(sizeof(char)*100);
scanf("%s", dynamicArray);
printf("%s\n", dynamicArray);

【讨论】：

谢谢，我知道在没有 & 运算符的情况下它可以正常工作。在将指针传递给静态数组时，我要求不同的行为。我期待一个分段错误，但它打印了一些值。 HS答案解释了原因。

【解决方案2】：

为什么第一个打印字符串值，而第二个给出段错误？

案例一发生了什么：

staticArray 的类型是char [100]，即100char 的数组。
&staticArray 的类型是 char (*)[100]。
scanf() 中的 %s 格式说明符期望参数是指向 char 数组的初始元素的指针，即 char * 类型。

您将char (*)[100] 类型传递给scanf()，因此编译器会对此语句发出警告。

&staticArray 为您提供指向 char (*)[100] 类型数组的指针，它在数值上与数组的基地址相同。

考虑这个例子：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char staticArray[100];

    printf ("staticArray: %p\n", (void*)staticArray);
    printf ("&staticArray : %p\n", (void*)&staticArray);

    return 0;
}

输出：

## ./a.out
staticArray: 0x7ffee4044a70
&staticArray : 0x7ffee4044a70

staticArray 和&staticArray 都产生指向相同地址的指针¹⁾，但它们的类型不同。这就是为什么当您将&staticArray 传递给scanf() 时，由于类型不匹配而在编译期间收到警告，但是当调用scanf() 时，它将该指针视为char * 并读取输入并将结果存储到给定位置。稍后打印时，它会打印字符串值。

案例二发生了什么：

dynamicArray 的类型是char *。
&dynamicArray 的类型是 char **。
因此，您将char ** 类型传递给scanf()，当使用%s 格式说明符时，它需要char *。因此编译器对此语句发出警告。指针&dynamicArray 与dynamicArray 不同。

考虑这个例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    char* dynamicArray;
    dynamicArray = malloc(sizeof(char)*100);
    if (dynamicArray == NULL) {
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf ("dynamicArray: %p\n", (void*)dynamicArray);
    printf ("&dynamicArray : %p\n", (void*)&dynamicArray);

    free(dynamicArray);
    return 0;
}

输出：

## ./a.out
dynamicArray: 0x7fd615401690
&dynamicArray : 0x7ffee7ab7ad0

dynamicArray 和 &dynamicArray 都产生不同的指针。

当您将&dynamicArray 传递给scanf()（读取输入并将结果存储到给定位置）时，会导致未定义的行为²⁾，因为您的程序最终访问无效内存。

当您使用格式说明符%s、printf() 将&dynamicArray 传递给printf() 时，它访问该地址以写入字符串并最终访问无效内存，导致未定义的行为^{2)。因此，您遇到了段错误。}

1) 数组会自动转换为指向其第一个元素的指针，但此规则很少有例外（C11 标准#6.3.2.1p3）：

数组是sizeof运算符的操作数。
数组是_Alignof运算符的操作数。
数组是&的操作数。
数组是用于初始化数组的字符串字面量。

2) 一个undefined behavior 包含它可能执行不正确（崩溃或静默生成不正确的结果），或者它可能偶然地完全按照程序员的意图执行。

【讨论】：