方括号如何在 C 中工作？答案

【问题标题】：How do square brackets work in C?方括号如何在 C 中工作？
【发布时间】：2015-04-14 01:27:09
【问题描述】：

我刚开始学习 C，我正在尝试了解基础知识。大量的教程会告诉你事情并让你相信它而没有任何真正的解释，而且我找不到人类可读的答案。

如下：

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

int main(int argc, char *argv[])
{
  int *a;

  a = malloc(5 * sizeof(int));

  a[2] = 4;

  printf("%d\n", a[0]); // Prints 0
  printf("%d\n", a[2]); // Prints 4

  return 0;
}

我没有将int *a 明确声明为指向数组的指针，但如果我为其分配一些内存，我可以像我已经将其声明为数组一样使用a。用方括号声明一个指针只是我在下面所做的事情的快捷方式吗？方括号实际上是在做一些指针运算吗？

厚颜无耻的第二个问题

为什么内存地址分配给a而不是*a？

【问题讨论】：

声明带有方括号的指针只是我在下面所做的事情的快捷方式吗？方括号实际上是在做一些指针运算吗？ 分别是可能和是。 为什么内存地址分配给a而不是*a？因为你写的是a = malloc(...)，而不是*a = malloc(...)。
从书中学习。 Here 是一些很棒的建议。
普通的书籍/教程通常会使这比需要的更难。 int *a; 声明了 int 类型的指针 a 目前没有指向任何地方（它本身有一个地址，但它不包含任何其他地址 - 即它是一个空指针）。 malloc 保留一块内存并将起始地址返回给该块。 a 现在包含新块的起始地址。 a[2] 与 *(a + 2) 相同，只是表示获取 at address a + 2 的值。 a 被声明为类型 int 知道 int 是 4-bytes，因此它为内存中的第三个 int 提供了正确的地址。
感谢您的及时回复。我有一些这样的书。我想我应该多加注意。
说真的，问题是在你达到一定程度的理解之前，真正的答案是没有意义的，所以试图在曲折的细节中“理解基础”并不是很刚开始时很有效率。这就是为什么它们对你来说不是“人类可读的”。最好只是通过并接受一段时间的浅层理解，直到足够的练习使一切都开始点击。

标签： c arrays pointers malloc

【解决方案1】：

我没有将int *a 明确声明为指向数组的指针，但如果我为它分配一些内存，我就可以使用a，就像我已经将它声明为一个数组一样。用方括号声明一个指针只是我在下面所做的事情的快捷方式吗？

类似，但不是。 int *a 将 a 声明为指向 int 的指针。 int b[5] 为 5 个 ints 分配空间，将 b 声明为 ~~constant pointer to int~~ 一个 array-of-int 引用（在大多数情况下可以被视为常量指向int) 的指针，并将b 定义为指向已分配空间的指针。因此，int b[5] 比int *a 做得更多，这也意味着int *a 比int b[5] 更灵活。例如，您可以增加a，但不能增加b。

malloc 在堆上分配内存。 int b[5]，如果是全局变量，将位于程序的数据段中（即，它实际上被编译成可执行文件）。如果是本地的，它将在堆栈上分配。同样，相似，但不同。

方括号实际上是在做一些指针运算吗？

在声明中，没有。当您使用指针变量时，是的：x[y] 与*(x + y) 相同。所以a[1]和*(a + 1)一样，和*(1 + a)一样，又和1[a]一样（但请不要使用最后一个）。

为什么内存地址分配给a而不是*a？

厚脸皮问题的厚脸皮回答：因为你写的是a = ...而不是*a = ...。

编辑：John Bode 给出了一个有用的指针（呵呵）：常量指针和数组引用不是一回事，尽管它们非常相似。一方面，sizeof(...) 会给出不同的结果。

【讨论】：

很好的解释。现在我看到了重要的一点，记住星号表示一种类型。
int * 在声明中表示类型。 *a in *a = ... 表示引用，意思是“写入a 指向的位置”，而不是“写入a”，即a = ...。
Nit - b 不是指针。它是一个数组表达式，在大多数情况下被转换为一个指针表达式。它不存储指针值。
@Amadan，1[x] 和a[1] 有什么区别？即使您的意思是1[a] 而不是1[x]，我仍然会有同样的问题。
@ma11hew28 对，有一个错字。为了清楚起见，我将添加我所说的内容并更正它：“a[1] 与*(a + 1) 相同，与*(1 + a) 相同，又与1[a] 相同”。

【解决方案2】：

方括号实际上是在做一些指针运算吗？

是的。括号可以应用于任何指针，而不仅仅是数组。它们提供指针算术和指针解引用的简写。您的代码本质上是这样做的：

int *a = malloc(5 * sizeof(int));

*(a+2) = 4;

printf("%d\n", *(a+0));
printf("%d\n", *(a+2));

实际上与此等效：

int *a = malloc(5 * sizeof(int));

*((int*)(((unsigned long)a)+(2*sizeof(int)))) = 4;

printf("%d\n", *((int*)(((unsigned long)a)+(0*sizeof(int)))));
printf("%d\n", *((int*)(((unsigned long)a)+(2*sizeof(int)))));

【讨论】：

【解决方案3】：

方括号实际上是在做一些指针运算吗？

a[b] 等价于*(a + b)。所以是的，它是指针算术。它首先将指针偏移b，然后访问该内存位置，就像一个数组一样。

为什么内存地址分配给a而不是*a？

内存地址存储在a，因为a是指针，指针存储内存地址。 *a 是那个内存地址的数据。

【讨论】：

【解决方案4】：

用方括号声明指针只是我在下面所做的事情的快捷方式吗？

当然不是！数组和指针是两个完全不同的东西。 int a[5];，这里a 的类型是int[5]，而int *b; b 的类型是int*。在许多情况下，前者衰变为后者。这称为阵列衰减。阅读更多关于它的信息here。

方括号实际上是在做一些指针运算吗？

是的，当您执行a[3] 时，真正发生的是*(a + 3)，即a 衰减为int*，其余的只是指针运算，即指向a、3 * sizeof(int) 的第一个元素的地址已添加。

为什么内存地址分配给a而不是*a？

我认为您在标识符和应用于变量的运算符之间感到困惑。指针只是另一个变量；所有变量名都应遵循标识符的规则，即来自标准：

标识符是任意长的字母和数字序列。

虽然运算符* 取消引用它所应用的指针并根据指针类型返回结果。所以内存地址总是分配给变量a。 a 指向的内存地址处的值将始终由*a 引用。

【讨论】：

【解决方案5】：

为什么分配给a而不是*a的内存地址？

因为malloc() 返回一个address，您使用= 运算符将其分配给（存储）指针变量a。

通常我们将malloc() 返回的这些address 存储在指针变量中，就像您对语句a = malloc(5 * sizeof(int)); 所做的那样。

如果您尝试将malloc() 返回的地址存储在非指针变量中，那么您将遇到问题。

【讨论】：