C语言数组与地址、数组名到底是什么详解
1.问题引出
案例：设计一个函数，可以将整形数组的次序调换
例如：arr[5] = {1,2,3,4,5}，输出形式为：arr[5] = {5,4,3,2,1}.
案例代码：
//能否可以正常排序？
#include <stdio.h>
void reverse(int* arr)
{
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
int top = 0;
int tail = len - 1;
while (top < tail)
{
int tmp = 0;
tmp = arr[top];
arr[top] = arr[tail];
arr[tail] = tmp;
top++;
tail--;
}
}
int main()
{
int arr[] = { 1,2,3,4,5 };
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
reverse(arr);
for (int i = 0; i < len; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}我们来运行一下：
我们发现结果并不是和我们想象的一样输出 5 4 3 2 1 ，而是对于原数组来说没有变化，这是为什么呢？
2.分析错误代码
首先，按F10，点击调试——>窗口——>监视
在监视窗口中输入arr，这时是运行在主函数中，所以监控的是主函数中的arr
这里能够看到，arr中储存着5值
然后按F11进入函数内部，这时的监视窗口是这样：
这里有个技巧：需要在监视中输入arr,5才能正常监视到：
代码再往下走，我们发现len的值为1
但是int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0])，len的值应该为arr数组的长度啊，应该是5，为什么是1呢，这就需要了解数组名到底是什么
3.数组名是什么？
先探究数组名与数组元素首元素地址：
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
printf("%p\n", arr); //数组名
printf("%p\n", &arr[0]);//数组首元素地址
return 0;
}结果：
所以得出结论：数组名是数组首元素的地址
但是有两个例外：
1.sizeof(数组名)，这里的数组名表示整个数组，计算的是整个数组的大小，单位是字节
2.&数组名，这里的数组名表示整个数组，&数组名取出的是数组的地址
验证一下sizeof(数组名)：
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
printf("%d", sizeof(arr));
return 0;
}结果：
数组长度为10，int类型一个元素4个字节，所以输出40，这就说明：
sizeof(数组名)，数组名表示整个数组，计算的是整个数组的大小
验证 &数组名：
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
printf("%p\n", arr); //数组名
printf("%p\n", &arr[0]);//数组首元素地址
printf("%p\n", &arr); //数组名取地址
return 0;
}结果：
发现这三个输出的地址都相同，它们有什么区别呢？我们再来探究一下
arr与·&arr[0]一样，都是指向数组首元素地址，他们的类型都是int*
而&arr是整个数组的地址，&arr的类型为：int(*)[10]
由于这个数组的地址由数组首元素地址开头,所以这三个地址值从表面上看起来一样，但可以从他们的指针类型去区别他们
再对比一下：
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
printf("arr: %p\n", arr);
printf("arr+1: %p\n", arr+1);
printf("&arr[0]: %p\n", &arr[0]);
printf("&arr[0]+1: %p\n", &arr[0]+1);
printf("&arr: %p\n", &arr);
printf("&arr+1 : %p\n", &arr+1);
return 0;
}结果：
分析：
arr与&arr[0]都跳四个字节，也就是数组下一个元素地址
而&arr跳过了40个字节，它跳过了整个数组
从这里的计算，也可以体会出arr与&arr[0]的类型是int*,而&arr的类型是int(*)[10]
4.错误分析与修改
错误分析：
前面的内容我们知道了数组名是数组首元素地址，本质上是个指针
所以在函数中，就需要用int*去接收这个指针变量
void reverse(int* arr)
{
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
int top = 0;
int tail = len - 1;
while (top < tail)
{
int tmp = 0;
tmp = arr[top];
arr[top] = arr[tail];
arr[tail] = tmp;
top++;
tail--;
}
}而在
reverse内部，sizeof(arr)中的arr被判定成了指针，而不是一个数组，所以sizeof(arr)的值为4，sizeof(arr[0])也为4，所以len的值为1，而top=0，tail = len-1 = 0，top = tail，根本进不去下面的循环，所以数组才不会改变
修改：
因为数组作为参数，它的长度不可以在函数内部被计算出来，所以就要在主函数中把数组的长度计算出来，将数组长度作为参数传到函数中
#include <stdio.h>
void reverse(int* arr,int len)
{
int top = 0;
int tail = len - 1;
while (top < tail)
{
int tmp = 0;
tmp = arr[top];
arr[top] = arr[tail];
arr[tail] = tmp;
top++;
tail--;
}
}
int main()
{
int arr[] = { 1,2,3,4,5 };
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
reverse(arr,len); //两个参数，一个是数组首地址，一个是数组长度
for (int i = 0; i < len; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}结果正确：
因为我们知道数组名其实就是一个指针，所以在函数的参数列表中，可以使用int arr[]去接受，也可以用int* arr去接受收
//这两种形式都可以 void reverse(int* arr,int len)； void reverse(int arr[],int len);
5.总结
1.一般情况下，数组名就是数组首元素的地址
2.有两个特殊情况：
- sizeof(数组名)，这里的数组名表示整个数组，计算的是整个数组的大小。
- &数组名，这里的数组名表示整个数组，&数组名取出的是数组的地址。
3.有数组作为参数传入的函数中，想要计算这个数组的长度，在函数内部做不到，需要在主函数中将数组长度计算出来，将数组长度作为参数传入函数中，这才可以在函数中使用
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