为什么 a[] 和 *a 的行为不同？

Question

我认为a[] 和*a 是同一个东西，因为它们的工作方式类似于指针。然而我在下面的代码中遇到了一些意想不到的东西：

#include <iostream>
using namespace std;

class F {
public:
    bool a[];
    F();
};

F::F() {
    *a = new bool[5];
    a[2] = true;
}

int main() {
    F obj;
    if(obj.a[2])
        cout << '?';
    return 0;
}

这段代码打印?，但我不明白它是如何工作的。时间：

*a = new bool[5];

改为：

a = new bool[5];

编译器报告：

F:\main.cpp|11|error: incompatible types in assignment of 'bool*' to 'bool [0]'|

我发现这种行为很奇怪，所以我在玩这个代码。当我把a的类型从bool改成int编译器总是报错

F:\main.cpp|11|error: invalid conversion from 'int*' to 'int' [-fpermissive]|

为什么会这样？

Answer 1

我认为a[] 和*a 是同一个东西，因为它们的工作方式类似于指针。

我们来说说这段声明：

int a[4] = { 1, 2, 3, 5 };
int *b = NULL;

这是它们在可执行文件中进入内存的方式：

   +----+----+----+----+
a: |  1 |  2 |  3 |  5 |        <-- 4 integers
   +----+----+----+----+

   +----------+
b: |   NULL   |                   <-- 1 pointer that points to nowhere
   +----------+

如您所见，它们不是相同的东西。

b = new int[4]; 之后会发生什么？

b 的新内存布局是这样的：

   +----------+
b: | 0xacf3de |               <-- 1 pointer that points to a block of 4 integers
   +----------+

Somewhere else in memory (at address 0xacf3de)...

          +----+----+----+----+
0xacf3de: |  ? |  ? |  ? |  ? |         <-- 4 integers
          +----+----+----+----+

但是等等，有人告诉我数组的工作方式类似于指针......

不，那不是真的。数组不像指针那样工作。

数组名 (a, f.e.) 可以用作它在内存中的地址（实际上是它的第一个元素的地址）的快捷方式。以下符号是等价的：

a
&a
&a[0]

它们的值都是内存中存储a的第一个元素（上例中的1）的地址。

a[0] 是 int，&a[0] 是 int *。这是完整的表格。另外两个是该语言提供的快捷方式，以使代码更易于阅读和理解。

指针的情况有所不同。

b 是存储在b 变量中的值（上例中的NULL 或0xacf3de。它是int * 类型的值——int 所在的内存地址存储。&b 是内存中存储b 的地址（的值）。它的类型是int ** -- 指向指向int 的指针的指针；或“存储在内存中的地址int"的地址。

但是等等，在某些情况下它们可以相互替换

在某种程度上，是的，指针和数组是可以互换的。正如您在上面看到的，涉及到一个常见的数据类型：int *。它是b 的类型（存储int 的地址），也是&a[0] 的类型（也是int 的地址）。

这意味着在可以使用b 的地方，可以使用a（&a[0] 的缩写）代替，反之亦然。

另外，在可以使用*b 的地方，可以使用*a 代替。它是*&a[0]的缩写，意思是“存储在a[0]的地址（&）的值（*），实际上和a[0]一样。

但是，在&b可以使用的地方，&a不能改为使用；请记住&a 与&a[0] 相同，其类型为int *（但&b 的类型为int **）。

Answer 2

行：

*a = new bool[5];

相当于：

a[0] = new bool[5];

您不是在初始化您的数组，而是分配一个 bool 数组，然后将其隐式转换为 bool 以分配给 a[0]：该值应为 true，因为指针由 new 返回应该不同于0。这种隐式转换不适用于ints：这就是您在更改a 的类型时收到错误的原因。

---

现在，考虑这一行：

a = new bool[5];

在这里，您尝试将动态分配的数组分配给a，换句话说，将指向数组bool* 的指针分配给静态数组bool[0]：正如编译器所说，类型不兼容。静态数组a[] 可以用作指针，例如在以下代码中：

int foo(bool* a) { /* ... */ }

bool my_array[5];
foo(my_array);

但是指针不能像你试图做的那样转换成静态数组。

Answer 3

从new Type[x] 返回的值的类型是Type *，即该类型的指针

例如： 所以正确的语法是 bool a;

*a = new bool[x];

所以这样做是错误的

a=new bool[x] 语法错误，因为将指针分配给普通变量是无效的

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