指针和数组的微妙概念

Question

我有一个非常奇怪的指针示例，需要您的帮助。通常，指针用于指向变量（参见下面的第一个示例），但当它指向数组时。我不明白为什么它不再需要延迟来获取数组（参见下面的第二个示例）

printf("TEST: %i\n", x[i]);// I expect this should be *x[i]

这确实很奇怪。它只是一个 C 约定还是你如何解释这个？

编辑：：由于很多人都提供了明确的答案，我想包括另一个小的后续问题，因为你们都提到了 x[i] = *(x+i)，那么x[i][j] 用于二维数组？它相当于什么？是否需要取消引用？

普通变量

int j = 4;
int* pointerj=&j;//pointerj holds address of j or points to j
printf("%d",*pointerj); returns the value that pointer j points to 

使用数组：

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

int *function(unsigned int tags) {
    int i;
    int *var;

    var = (int*)malloc(sizeof(int)*tags); // malloc is casted to int* type , allocated dynamical memory, it returns a pointer!
    //so now var holds the address to a dynamical array.

    for (i = 0; i < tags; i++) {
        var[i] = i;
    }

    return var;
}

int main() {
    int *x;
    int i;

    x = function(10);
    for (i = 0; i < 10; i++) {
        printf("TEST: %i\n", x[i]);// I expect this should be *x[i]
    }

    free(x); x = NULL;

    return 0;
}

Answer 1

不明白为什么不再需要解引用来获取数组（元素）

嗯，你正在解引用，只是没有使用解引用运算符*。

数组下标运算符[] 在这里起到解除引用的作用。引用C11，第 6.5.2.1 章

后缀表达式后跟方括号中的表达式 [] 是下标 指定数组对象的元素。下标运算符[]的定义 是E1[E2] 与(*((E1)+(E2))) 相同。由于转换规则 应用于二进制 + 运算符，如果 E1 是一个数组对象（等效地，指向 数组对象的初始元素）和E2 是一个整数，E1[E2] 指定E2-th E1 的元素（从零开始计数）。

它是一种语法糖。表达式x[i] 和*(x+i) 是等价的。后者满足了您的期望，而第一个掩盖了取消引用运算符，但完成了您期望的完全相同的工作。

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也就是说，还要密切关注数据类型。正如您所期望的那样，*x[i] 的内容将是完全无效的，因为它归结为类似于 `((x+i) ) 的内容。现在，

• x 是 int [] 类型（整数数组，衰减为指向整数的指针）
• x+i 为您提供指向 int 类型结果的指针。
• 内部取消引用运算符应用于它，产生int。
• 外部*，现在将尝试对int（不是指针）类型的操作数进行操作，并且，此操作将是一个语法错误，正如取消引用运算符的约束所说，

一元* 运算符的操作数应具有指针类型。

C11，第 6.5.3.2 章。

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回答附加问题：

让我再次引用这句话，这是第 2 段第 6.5.2.1 章的引文

连续的下标运算符指定多维数组对象的一个​​元素。 如果E 是一个n 维数组(n ≥ 2)，维度为i × j × . . . × k，则E（用作 除了左值）被转换为指向(n − 1)维数组的指针 尺寸j × . . . × k。如果一元 * 运算符显式应用于此指针，或者 隐式作为下标的结果，结果是引用的(n − 1)-维 数组，如果用作左值以外的数组，它本身会转换为指针。它跟随 由此，数组以行优先顺序存储（最后一个下标变化最快）。

考虑由声明定义的数组对象

  int x[3][5];

这里x是3 × 5数组ints；更准确地说，x 是一个由三个元素对象组成的数组，每个对象都是一个 五个整数的数组。在表达式x[i]（相当于(*((x)+(i)))）中，x首先转换为 指向五个整数的初始数组的指针。然后根据x的类型调整i，从概念上讲 需要将i 乘以指针指向的对象的大小，即五个int 的数组 对象。添加结果并应用间接以产生五个整数的数组。当用于 表达式x[i][j]，该数组又被转换为指向第一个整数的指针，所以x[i][j] 产生一个int。

Answer 2

没关系。那里没有*。

如果你有指向有效数据数组的指针int *a，例如：

int *a;
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5];
a = arr;

通过使用a[0]，您已经在取消引用指针，并且不需要*，因为a[0] 与*(a + 0) 相同。

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您可以为读者提供更进一步甚至更复杂的代码。

您可以在示例中使用i[x] 而不是x[i]。为什么？ x[i] 等于 *(x + i) 但它也等价于 *(i + x)，这是 C 中的数组。

它甚至适用于数字，例如 x[3] 或 3[x] 会给你同样的结果。

Answer 3

在 C 中，在 i[x] 处执行 x[i] 等效（是的，我知道）。你的编译器通过这样做来编译它：

*(x+i)，您可以在其中检索您最喜欢的符号。

x+i 是一个指针，您从 x 开始并前进 i。结果考虑了指针的类型（char* 的地址与 int* 的地址不同）。

Answer 4

您误解了数组的工作原理。事实上，当使用诸如int 之类的变量时，您应该通过

访问它的地址

int x; int *p2x = &x

但是当使用数组时，它有点不同。 int y[SOME_SIZE]; 是内存中的一大块字节，*y 将带您到该内存位置的第一个元素，并取消引用它。 y[0] 也会这样做。 *y[0] 将首先获取 y[0] 中的值，然后尝试取消引用它...这不是您通常想要的:(

Answer 5

您的问题的简单答案是：

数组名是指向数组第一个元素的指针。