1、揭开 C_C 中数组形参的迷雾揭开 C_C+中数组形参的迷雾.txt揭开 C/C+中数组形参的迷雾楔子去年，周星星大哥曾经在 VCKBASE/C+论坛发表过一篇文章“数组引用“以避免“数组降阶“*1，当时我不能深入理解这种用法的含义；时隔一年，我的知识有几经锤炼，终于对此文章渐有所悟，所以把吾所知作想详细道来，竟也成了一篇文章。希望本文能对新手有所启迪，同时也希望大家发现本文中的疏漏之处后不吝留言指教。故事起源于周星星大哥给出的两个 Demo，为了节省地方，我把两个Demo合二为一，也能说明同样的问题：#include using namespace std;void Foo1(int arr
2、100)cout “pass by pointer: “ sizeof(arr) endl;void Foo2(int (void main()int a100;cout “In main function : “ sizeof(a) endl;Foo1(a);Foo2(a); 其运行结果如下：In main function : 400pass by pointer: 4pass by reference: 400这段代码说明了，如果数组形参是数组名形式(或者指针形式，下文讨论)时，使用 sizeof运算符，将得不到原来数组的长度；如果用传递原数组引用的方法，则没有问题。这段代码的确很难理解
3、，因为这短短的十几行涉及到了形参与实参的关系、数组名和指针的关系、引用的意义、声名和表达式的关系这 4大类问题，只要有 1条理解不透、或者理解不正确，就理解不透上面的这段代码。本文也就从这 4个问题入手，把这 4个问题首先解决掉，然后再探讨上面的这段代码。虽然这样看来很是繁复，但是我认为从根上入手来理解、学习，是条似远实近的道路。一、函数形参和实参的关系void Foo(int a);Foo(10);这里的 a叫做形式参数（parameter） ，简称形参；这里的 10叫做实际参数（argument） ，简称实参。形参和式参之间是什么关系呢？他们是赋值的关系，也就是说：把实参传递给形参的过程，
4、可以看作是把实参赋值给形参的过程。上面的例子中，实参 10传递给形参a，就相当于 a=10;这个赋值的过程。 （因为数据类型多的很，无法举例子举全面，所以这里就不举例子了；如果觉得不好理解，就在vc中写个 sample调试一下各种数据类型的情况，你就能够验证这个结论了。 ）二、数组名和指针的关系这个问题是个历史性的问题了，在 C语言中，数组名是当作指针来处理的。更确切的说，数组名就是指向数组首元素地址的指针，数组索引就是距数组首元素地址的偏移量。理解这一点很重要，很多数组应用的问题就是有此而起的。这也就是为什么 C语言中的数组是从 0开始计数，因为这样它的索引就比较好对应到偏移量上。在C语言中
5、，编译过程中遇到有数组名的表达式，都会把数组名替换成指针来处理；编译器甚至无法区分 a4和 4a的区别！*2 但是下面这一点需要注意：int a100;int *b;这两者并不等价，第一句话声明了数组 a，并定义了这个数组，它有 100个 int型元素，sizeof(a)将得到整个数组所占的内存大小，是 400；第二句话只是声明并定义了一个 int型的指针，sizeof(b)将得到这个指针所占的内存大小，是 4。所以说，虽然数组名在表达式中一般会当作指针来处理，但是数组名和指针还是有差距的，最起码有 a=void main()int a = 10;int int b = 20;/int / e
6、rror C2530: b_ref : references must be initialized / 定义引用时就要初始化,说明引用跟它指向的元素密不可分int int * p;int * q;/下面的结果证明了：引用一经定义，就不能再指向其他目标； /把一个引用 b_ref赋值给另一个引用 a_ref，其实就是把 b赋值给了 a.cout a_ref “ “ b_ref endl;a_ref = b_ref;cout a_ref “ “ b_ref endl;cout a “ “ b endl;cout endl;/即使对一个引用 a_ref取地址，取得也是 a的地址。已经“恶鬼附体”了
7、:)p = q = cout p “ “ q endl;cout endl;/下面这段代码展示了指针与引用的不同p = q = cout p “ “ q endl; p = q;cout p “ “ q endl;cout endl;system(“pause“);下面是运行的结果，以供参考：10 2020 2020 200012FED4 0012FED40012FED4 0012FEBC0012FEBC 0012FEBC四、声明和表达式的关系这里想说明的是，分析一个声明可以把它看作一个表达式，按照表达式中的运算符优先级顺序来声明。比如 int (typedef int INTARR100;
8、/这个，这个.也可以用表达式来理解，有点“GNU is not UNIX“的味道是吧？void Foo(INTARR void main()INTARR a; /用类型别名来定义 aINTARR /用类型别名来定义引用 a_refcout “In main function : “ sizeof(a) endl;Foo(a); system(“pause“);=大结局=吐沫星乱飞了半天，大家感觉还好吧，快结束了，大家再忍耐一下。看看下面这段程序：#include using namespace std;void main()int a100;int * pa = a;int (cout siz
9、eof(a) endl;cout sizeof(pa) endl;cout sizeof(a_ref) endl;system(“pause“);怎么样，是不是对输出结果感到很自然呢？如果是，那就好办了。我总结一下就下课哈！_ 数组名在表达式中，往往被当作是指向首元素 a0地址的指针，但是在 sizeof(a)中，返回的结果是数组a占用内存的大小；pa 是指向 a的指针，他也指向 a0，但是sizeof(pa)中，返回结果是 pa这个指针所占内存空间的大小，之所以这样，因为 pa这个指针和数组 a的结合不够紧密，属于访问数组a的第二被选方案；a_ref 这个引用，就是对数组 a的引用，就像“恶
10、鬼附体”一样，一旦附体附上了，你怎么也甩不掉它，对它的任何操作，全部都反映在 a上。在看本文最初的那个例子，比这个例子所增加的操作就是函数实参到形参的传递，我们在上面说过了，从实参到形参的传递可以看作是把实参赋值给形参。所以本文最初的那个例子，其实际的操作过程就和本文最后的这个例子是一样的。所以，并非函数把数组给“降阶”了，而是它原原本本就该这样，千万不必奇怪。 :p意犹未尽，在 PS一段：在 C语言中，没有引用，是怎么解决这种问题呢。下面是常用的几种作法：1.传递数组的时候，在增加一个参数，用来记录数组的元素个数或者长度。main(int argc, char * args)就是这种做法；这
11、种方法还可以防止溢出，安全性比较高。2.在数组的最后一个有效元素后面作一个标志，指明数组已经结束了。C 语言中用 char数组表示字符串，传给相关的字符串函数，用的就是这种做法。这种方法保证了 C的所谓字符串是无限长度的，因为用一个变量表示数组的长度的话，终归会受到这个变量类型的限制，比方说这个变量是 unsigned byte型的，那么字符串长度就不能超过 256，否则这个变量就溢出了。3.对于多维数组，通常的方法是在最后一个有效维后面做一行标志，比如 a33=1,0,2,2,2,5,-1,-1,-1。如果我的程序用不到-1，我可以拿-1 来填充最后一行，作为标志。这样在函数内部检测到某一维的元素都是-1，就说明到底了。方法是灵活多变的，关键看人怎么用了。C 老爹 Dennis Ritchie曾经说过：C 诡异离奇，缺陷重重，却获得了巨大的成功。注 1：本文将不再引用“降阶”这个术语，原因是我认为这个“降阶”的概念有种把类似 2维数组压扁到 1维的意思，其实本文讨论的并不是这个问题，本文讨论的是数组形参传递过程中数组长度损失的问题（这么说也不准确，还是看文中的讨论吧） 。注 2：C 语言的编译器遇到数组元素 arri，就会替换成*(arr+i)的形式。
