数组的地址是否等于它在 C++ 中的第一个元素的地址？

Question

这可以在 C 中得到保证，因为 WG14/N1570 中有以下句子：

6.2.5/20 ... 数组类型描述了一个连续分配的非空对象集，具有特定的成员对象类型，称为元素类型。

但是在WG21/N4527中，即在C++中，对应的句子变成了

8.3.4/1 ...数组类型的对象包含一个连续分配的非空集合，由 N 个 T 类型的子对象组成。

而“描述”一词改为“包含”，不能保证数组的地址等于其第一个元素的地址。这种改变是有意的还是无意的？如果是故意的，数组的地址是否等于它在 C++ 中的第一个元素的地址？如果是，C++标准中的哪一段可以保证这一点？

Answer 1

我认为它没有在任何地方明确说明，但我相信它来自5.3.3 Sizeof：

n 元素数组的大小是元素大小的 n 倍

唯一可以存储在数组起始地址的是数组的第一个元素。

Answer 2

在 C++ 中，它通过 4.2/1 数组到指针的转换 [conv.array] 来保证，（我用粗体表示）

“N T 数组”或“未知边界数组”类型的左值或右值 of T”可以转换为“pointer to T”类型的纯右值。 结果 是指向数组第一个元素的指针。

这意味着如果你想在 C++ 中获取一个数组的地址，你会得到一个指向数组第一个元素的指针。即

int a[10];
int* p1 = a;     // take the address of array
int* p2 = &a[0]; // take the address of the first element of the array

标准保证p1 和p2 将指向同一个地址。

Answer 3

这取决于你所说的“数组地址”。

如果你问一个数组，当转换为一个指针时，是否给出等于它的第一个元素的地址的结果，那么答案是肯定的。例如；

#include <iostream>

void func(int *x, int *y)
{
     std::cout << "x and y are ";
     if (p != q) std::cout << "NOT ";
     std::cout << " equal\n";
}

int main()
{
    int x[2];

    func(x, &x[0]);
}

这将始终报告两个指针相等。宋元瑶解释了原因。

但是，x 实际上并不是一个指向数组的指针（在这段代码中也没有转换为一个）。如果将main()中func()的调用改为

  func(&x, &x[0]);

那么该语句甚至不会编译。原因是&x（数组x的地址）不是指向int的指针——它是指向两个int的数组的指针，并且不能隐式转换为指向int.

但是，值将是相同的，可以通过运行此代码来演示。

#include <iostream>

void func2(void *x, void *y)
{
     std::cout << "x and y are ";
     if (p != q) std::cout << "NOT ";
     std::cout << " equal\n";
}

int main()
{
    int x[2];

    func2(&x, &x[0]);     // both pointers implicitly converted to void * when calling func2()
}