C数组指针问题

Question

我认为数组变量不能在 C 中更改，即基数数组的地址是不可改变的，但下面的代码自相矛盾我的假设:

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

void changeArray(int **a)
{
   *a = malloc(sizeof(int));  
}

int main()
{
   int a[10];
   a[0] = 1;
   printf("%d\n",a[0]);
   changeArray(&a);
   printf("%d\n",a[0]);
}

此代码打印:

1
6750576(some random value)

很明显，一个数组的基地址已经被改变了。怎么可能？

Answer 1

代码正在玩邪恶 指针游戏，没有运气。您正在将类型为 int(*)[10] 的指针传递给需要类型为 int** 的指针的函数。您传递的指针的值是数组的“基址”。

因此，当您取消对 int** 的引用时，它会认为它在那个地址获得了一个 int*，即使它看到的是一个 int 对象。并将从 malloc 返回的地址写入该内存单元。

回到主程序，打印出那个单元格。请注意，它是数组第一个元素的值，而不是数组第一个元素的地址。所以打印的是你在被调用函数中写入的地址的整数值解释。

你所做的是未定义的行为:该函数需要一个int**，所以你必须给它一个int**，

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这是我认为您对此事的看法

• You hear someone say that an array name is a constant pointer to its first element
• You take the address of that pointer, cast away any const
• You happily write some other address into the pointer, and hope that it doesn't crash
• You use the array again, expecting it "overlays" now the uninitialized memory region that malloc created.

但这种观点是有缺陷的。第一点是最有缺陷的，因为数组名不是常量指针。如果第一点是正确的，那么您的代码片段实际上会更有意义。但是，当您在表达式中使用数组名称时，它会生成一个指向其第一个元素的地址值，除非在极少数情况下(sizeof，address-of)。

因为当您使用 address-of 时不会生成该地址值，您将得到一个指向该数组的指针(这正是您使用 address-of 运算符编写的内容)。因为数组和它的第一个元素具有相同的地址是有道理的，所以数组的地址恰好等于它的第一个元素的地址。所以你实际上做的是写入第一个元素，而不是写入某个指针(实际上不存在)。

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回应评论

考虑一下当数组的类型在实践中很重要时会发生什么(在这些实验之外)。您有一个数组，其元素本身就是数组。

// array of 3 "array of 10 int"
int a[3][10];

因此，通过在 & 和 sizeof 以外的表达式中使用 a，您将获得指向第一个元素的指针，整数(*)[10]。这是至关重要的，因为以下写入一个整数，该整数偏移 2*sizeof(int)*10 字节

a[2][0] = 1;
  // (a + 2) refers to a offset by 2*sizeof(int)*10 bytes

如果该表达式中的 a 会给您一个 int**，那么编译器将不知道应该将整数 1 存储在哪里> 正确进入，因为有关元素类型的任何大小信息都丢失了。它当然可以将大小存储在内存中的某个位置，但是在哪里呢？在数组中，没有空间。此外，sizeof 无法再为您提供编译时结果。