将数组和数组指针传递给C中的函数之间的区别

Question

C 中这两个函数有什么区别？

void f1(double a[]) {
   //...
}

void f2(double *a) {
   //...
}

如果我要在一个相当长的数组上调用函数，这两个函数的行为会有所不同，它们会占用更多的堆栈空间吗？

Answer 1

首先，一些standardese：

6.7.5.3 函数声明符（包括原型）
...
7 将参数声明为“type”的数组应调整为“qualified pointer to type''，其中类型限定符（如果有）是在 [ 和 ] 的 数组类型推导。如果关键字static 也出现在[ 和] 的 数组类型推导，然后每次调用函数，对应的值 实际参数应提供对数组的第一个元素的访问，其中至少有 由 size 表达式指定的元素。

因此，简而言之，任何声明为T a[] 或T a[N] 的函数参数都被视为就像它被声明为T *a。

那么，为什么数组参数被视为声明为指针？原因如下：

6.3.2.1 左值、数组和函数指示符
...
3 除非它是sizeof 运算符或一元& 运算符的操作数，或者是 用于初始化数组的字符串字面量，类型为“array of type”的表达式是 转换为类型为“pointer to type”的表达式，它指向 数组对象并且不是左值。如果数组对象有寄存器存储类，则 行为未定义。

给定以下代码：

int main(void)
{
  int arr[10];
  foo(arr);
  ...
}

在对foo 的调用中，数组表达式arr 不是sizeof 或& 的操作数，因此其类型从“int 的10 元素数组”隐式转换为“指向int 的指针”根据 6.2.3.1/3。因此，foo 将接收一个指针值，而不是一个数组值。

因为6.7.5.3/7，可以写foo为

void foo(int a[]) // or int a[10]
{
  ...
}

但它会被解释为

void foo(int *a)
{
  ...
}

因此，这两种形式是相同的。

6.7.5.3/7最后一句是用C99引入的，基本意思是如果你有像这样的参数声明

void foo(int a[static 10])
{
  ...
}

a对应的实参必须是至少10个元素的数组。

Answer 2

区别纯粹是语法上的。在 C 语言中，当函数参数使用数组表示法时，它会自动转换为指针声明。

Answer 3

不，它们之间没有区别。为了测试我在 Dev C++(mingw) 编译器中编写了这个 C 代码：

#include <stdio.h>

void function(int* array) {
     int a =5;
}

void main() {  
     int array[]={2,4};
     function(array);
     getch();
}

当我在 IDA 中的两个调用版本的二进制文件的 .exe 中反汇编 ma​​in 函数时，我得到完全相同的汇编代码，如下所示：

push    ebp
mov     ebp, esp
sub     esp, 18h
and     esp, 0FFFFFFF0h
mov     eax, 0
add     eax, 0Fh
add     eax, 0Fh
shr     eax, 4
shl     eax, 4
mov     [ebp+var_C], eax
mov     eax, [ebp+var_C]
call    sub_401730
call    sub_4013D0
mov     [ebp+var_8], 2
mov     [ebp+var_4], 4
lea     eax, [ebp+var_8]
mov     [esp+18h+var_18], eax
call    sub_401290
call    _getch
leave
retn

所以这个调用的两个版本没有区别，至少编译器对它们的威胁是一样的。