“地址”（&）被忽略的数组/地址是gcc吗？

Question

我是一门编程入门课程的助教，有同学犯了这种错误：

char name[20];
scanf("%s",&name);

这并不奇怪，因为他们正在学习......令人惊讶的是，除了 gcc 警告之外，代码还有效（至少这部分）。我一直在努力理解，我写了以下代码：

void foo(int *v1, int *v2) {
  if (v1 == v2)
    printf("Both pointers are the same\n");
  else
    printf("They are not the same\n");
}

int main() {
  int test[50];
  foo(&test, test);
  if (&test == test)
    printf("Both pointers are the same\n");
  else
    printf("They are not the same\n");
}

编译执行：

$ gcc test.c -g
test.c: In function ‘main’:
test.c:12: warning: passing argument 1 of ‘foo’ from incompatible pointer type
test.c:13: warning: comparison of distinct pointer types lacks a cast
$ ./a.out 
Both pointers are the same
Both pointers are the same

谁能解释为什么它们没有不同？

我怀疑这是因为我无法获得数组的地址（因为我不能拥有& &x），但在这种情况下，代码不应编译。

编辑：我知道数组本身与第一个元素的地址相同，但这与这个问题无关，我认为。例如：

int main() {
  int a[50];
  int * p = a;
  printf("%d %d %d\n", p == a, p == &a[0], &p[0] == a);
  printf("%d %d %d\n", p == &a, &p == a, &p == &a);
}

打印：

$ ./a.out 
1 1 1
1 0 0

我不明白为什么第二行以1开头。

Answer 1

其实它们是不同的，至少它们没有相同的类型。

但是在C语言中，数组的地址和数组的地址是一样的 数组中的第一个元素，这就是“它们没有区别”的原因，基本上，它们指向同一个东西。

Answer 2

我相信这是一个 gcc 优化。想一想。

• &test 指向test 的地址
• test 指向test 或&test[0] 的第一个元素
• [0] 与* 相同（大部分）

因此，根据 &test 可能 与 test 不同，但 gcc 对此进行了优化，因为此时没有额外的间接级别。

Answer 3

如果你定义一个数组像

char name[20];

name 可隐式转换为char*，但&name 的类型为char (*)[20]（指向20 个字符数组的指针）。地址是一样的。

查看(&name + 1)的地址。它与&name 的区别在于sizeof(char [20])。

Answer 4

数组的名称，在大多数情况下，计算为其初始元素的地址。这两个例外是当它是 sizeof 的操作数或一元 & 时。

一元 & 给出其参数的地址。数组的地址与其初始元素的地址相同，因此(void*)&array == (void*)array 将始终为真。

array，当转换为指向其初始元素的指针时，其类型为T *。 &array 的类型是T (*)[n]，其中n 是数组中元素的数量。因此，

int* p = array;        // Works; p is a pointer to array[0]
int* q = &array;       // Doesn't work; &array has type int (*)[10]
int (*r)[10] = &array; // Works; r is a pointer to array

Answer 5

在您的示例中，数组 test 是一个包含 50 个 ints 的块。所以它看起来像这样：

| int | int | ... | int |

当您将一元 & 运算符应用于数组时，您将获得数组的地址。就像你把它应用到其他东西上一样，真的。所以&test是一个指向那个50块的指针ints：

(&test) -----------> | int | int | ... | int |

指向 50 个整数数组的指针的类型为 int (*)[50] - 这是 &test 的类型。

当您在任何不是sizeof 或一元-& 运算符的操作数的地方使用名称test 时，它会被评估为指向其第一个元素的指针。因此，您传递给 foo() 的 test 评估为指向 test[0] 元素的指针：

(test) -----------------\
                        v
(&test) -----------> | int | int | ... | int |

您可以看到它们都指向同一个地址 - 尽管&test 指向整个数组，而test 指向数组的第一个元素（仅显示在不同的 类型这些值具有）。