为什么 C 程序在取消引用指向数组的指针时会崩溃？

Question

我有一个简单的 C 代码：

int main()
{
    int test[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    int **ptr = &test;

    printf("%d\n", (*ptr)[0]);

    return 0;
}

一旦到达printf 行，它就会崩溃：

Process returned -1073741819 (0xC0000005)   execution time : 0.865 s

在 Ubuntu 上编译代码时，它给了我警告：

test.c:8:17: warning: initialization from incompatible pointer type [-Wincompatible-pointer-types]
     int **ptr = &test;

但是，如果我改为在堆上动态分配内存，则代码有效：

int main()
{
    int *test = malloc(sizeof(int)*10);
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        test[i]=i;
    }
    int **ptr = &test;

    printf("%d\n", (*ptr)[1]);

    return 0;
}

请解释一下，为什么当数组在堆上而不是在栈上时代码可以工作？

Answer 1

为了让您的 ptr 变量成为“整数数组的地址”，您实际上需要一个更微妙（和神秘）的声明。

这将起作用：

int (*ptr)[10] = &test;

正如它声明的那样，当取消引用时（即，当您实际使用表达式 *ptr）时，它将是一个数组（包含 10 个元素）。

在某些方面，声明的结构有点像pointers-to-functions。

编辑：在第二种情况下，test 是一个普通的旧指针（malloc 调用为其分配了一个值）；因此，它本身就是一个变量，它的地址可以被获取（正如你的int **ptr = &test; 行所做的那样——正确）。

但是，在第一种情况下（'固定'数组），test 指的是一块内存；在许多方面，这可以使用作为指向第一个元素的指针（例如，它将在函数调用中）。但是编译器可以为“第一个元素的地址的地址”分配什么值？这就是在这种情况下使用 &test 尝试分配失败的原因。

但是，根据上一段，您有权问，编译器如何使用此答案中给出的代码确定&test 的值（分配给ptr）？好吧，如果您在程序中添加以下行：

printf("%p %p\n", test, &test);

您会看到test 和&test（您可以将&test 更改为ptr - 输出将相同）具有完全相同的值！因此，使用这个“神秘”声明，您可以为编译器提供足够的信息来知道如何处理“数组指针” - 基本上，它有点“忽略”（或绕过）第一级取消引用，以地址结束数组的第一个元素（原样）。