结构体数组成员地址问题

Question

#include<stdio.h>

struct Book {
    char * name;
    int page;
};

void demo(struct Book bookArr[]);

int main(){
    struct Book bookArr[] = {{"c struct",1},{"c struct",2}};
    printf("bookArr address from main: %p\n",&bookArr);
    printf("bookArr[0] address from main: %p\n",&bookArr[0]);
    demo(bookArr);
    return 0;
}

void demo(struct Book bookArr[]){
    printf("bookArr address from demo: %p\n",&bookArr);
    printf("bookArr[0] address from demo: %p\n",&bookArr[0]);
}

The output: 
bookArr address from main: 0x1040bb350
bookArr[0] address from main: 0x1040bb350
bookArr address from demo: 0x1040bb328
bookArr[0] address from demo: 0x1040bb350
Program ended with exit code: 0

demo 中的 bookArr 在启动时复制 main 中的 bookArr，所以我可以理解为什么两个函数的 bookArr 地址不同，但我不明白为什么两个函数的 bookArr[0] 地址相同。演示不是已经分配了完整的 BookKarr 吗？ bookArr[0] 和 bookArr[1] 都是指针吗？但事实并非如此

Answer 1

首先考虑一个简单的例子：

#include <stdio.h>

void f( int *px )
{
    printf( "in f &( *px ) = %p\n", ( void * )&( *px ) );
    
}
int main(void) 
{
    int x = 10;
    
    printf( "in main &x    = %p\n", ( void * )&x );
    
    f( &x );
    
    return 0;
}

程序输出可能如下所示：

in main &x    = 0x7ffccc31de34
in f &( *px ) = 0x7ffccc31de34

即变量x通过指向它的指针通过引用传递给函数f。

取消引用函数*px 中的指针，您可以直接访问存储变量x 的内存。变量x 本身没有传递给函数。它是一个指向被传输变量的指针。

因此，使用表达式&( *px ) 或&( px[0] ) 或只是px，您将获得main 中原始变量x 的地址。

当您传递一个数组时，它会隐式转换为指向其第一个元素的指针。另一方面，具有数组类型的函数参数也被调整为指向数组元素类型的类型指针。

就是这个函数声明：

void demo(struct Book bookArr[]);

相当于：

void demo(struct Book * bookArr);

所以数组本身并没有复制到函数中。它是传递给函数的第一个元素的指针。

所以参数bookArr的值得到了数组第一个元素的地址。实际上，参数 bookArr 获得了 bookArr 在 main 中声明的表达式 book &bookArr[0] 的值。所以实际上在 main 中声明的数组的所有元素都通过引用传递给函数，因为使用指针算法可以得到数组每个元素的地址。即 bookArr 是数组第一个元素的地址 *表达式也可以写成 &bookArr[0])，bookArr + 1 是数组第二个元素的地址，以此类推。

注意这个调用中的main

 printf("bookArr address from main: %p\n",&bookArr);

表达式&bookArr 没有struct Book * 类型。它的类型为 struct Book ( * )[2] 因为在 main 中有一个数组。另一方面，在函数演示 bookarr 的类型为 struct Book *（由于将参数调整为指向数组元素类型的指针），表达式 &bookArr 的类型为 struct Book ** 并产生参数的地址（局部变量函数）。

Answer 2

事实上，只有一个 Book 数组存在，并且两个函数都引用同一个数组。但是，每个函数都通过不同的局部变量访问该数组。

在任一函数中，&bookArr 都不是数组的起始地址。它是 局部变量 的地址，它保存指向数组开头的指针。

如果您要打印 bookArr 本身，它本身就是一个指针，您会看到它们都指向同一个内存位置。

Answer 3

main 函数中的bookArr 是一个数组。

表达式中的大多数数组都会自动转换为指向其第一个元素的指针，但一元 & 运算符的操作数是例外之一。

通常，数组的位置和它的第一个元素在内存中的地址相同。 （数组中第一个元素之前没有多余的空间。）

bookArr[0] 和 bookArr[1] 不是指针而是结构体（struct Book`）。