第27课 - 数组的本质分析

第27课 - 数组的本质分析

1. 数组的概念

数组是相同类型的变量的有序集合。

下图是一个包含5个int类型数据的数组的示意图：

 

2. 数组的大小

（1）数组在一片连续的内存中间存储元素

（2）数组元素的个数可以显示的或隐式的指定

观察下面两个数组，思考两个问题：① a[2]，a[3]，a[4] 的值是多少？  ② b包含了多少个元素？

    

【数组的初始化】

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a[5] = {1, 2};  // 编译器将未初始化的元素初始化为0
    int b[] = {1, 2};   // 数组未指定大小 ==> 编译器根据数组初始化的情况计算其大小（占用的空间最小）

    printf("a[2] = %d\n", a[2]);    // 0
    printf("a[3] = %d\n", a[3]);    // 0
    printf("a[4] = %d\n", a[4]);    // 0

    // sizeof(数组名) ==> 计算数组的大小
    printf("sizeof(a) = %zu\n", sizeof(a)); // 20
    printf("sizeof(b) = %zu\n", sizeof(b)); // 8

    printf("count for a: %zu\n", sizeof(a)/sizeof(a[0]));   // 5
    printf("count for b: %zu\n", sizeof(b)/sizeof(b[0]));   // 2

    return 0;
}

3. 数组地址与数组名

（1）数组名代表数组首元素的地址

（2）数组的地址需要对数组名使用取地址符 & 才能得到

（3）数组首元素的地址值与数组的地址值相同，但是数组首元素的地址与数组的地址是两个不同的概念。

        我们通常所说的地址包括两个方面的概念：起始地址 和 所占用内存空间的大小。数组名仅仅对应数组一个元素那么大的内存，而数组的地址对应整个数组所占用的内存空间。

【数组名和数组地址】

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a[5] = {0};

    printf("a = %p\n", a);          // 0x7ffc7425dbb0
    printf("&a = %p\n", &a);        // 0x7ffc7425dbb0
    printf("&a[0] = %p\n", &a[0]);  // 0x7ffc7425dbb0

    return 0;
}

4. 数组名的盲点

（1）数组名可以看作一个指针常量；注意这里只是说"可以看作"，并非是真正的指针常量

（2）数组名"指向"的是内存中数组首元素的起始位置

（3）数组名不包含数组的长度信息

（4）在表达式中数组名只能作为右值使用

（5）只有在下列场合中数组名不能看作常量指针

• 数组名作为作为 sizeof 操作符的参数，表示整个数组的大小
• 数组名作为 & 运算符的参数，表示整个数组的地址

【数组和指针并不相同】

#include <stdio.h>

int main(){
    
    int a[5] = {0};
    int b[2];
    int* p = NULL;

    p = a;

    printf("a = %p\n", a);    // 0x7ffe40054a70, 数组a首元素的地址
    printf("p = %p\n", p);    // 0x7ffe40054a70
    printf("&p = %p\n", &p);  // 指针p的地址, 0x7ffe40054a68

    printf("sizeof(a) = %zu\n", sizeof(a));   // 数组a的大小, 20
    printf("sizeof(p) = %zu\n", sizeof(p));   // 指针的大小为8(64位系统)

    printf("\n");
    
    p = b;

    printf("b = %p\n", b);    // 0x7ffe40054a60, 数组b首元素的地址
    printf("p = %p\n", p);    // 0x7ffe40054a60
    printf("&p = %p\n", &p);  // 指针p的地址, 0x7ffe40054a68

    printf("sizeof(b) = %zu\n", sizeof(b));  //数组的大小, 8
    printf("sizeof(p) = %zu\n", sizeof(p));  //指针的大小为8(64位系统)

    // a = b;  // compile error, 数组名不能作为左值  
               // error: incompatible types when assigning to type ‘int[5]’ from type ‘int *’

    return 0;
}