‘c语言如何定义可变长数组’c语言如何定义e

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第五章：数组和函数

今天先来讲一种特殊的指针—数组，有人可能要问了，数组能是指针吗？我们先往下看，一般书籍对数组的定义：数组是相同数据类型的元素按一定先后顺序排列的集合，就是把有限个类型相同的变量用一个名字命名，然后用编号区分他们的变量的集合，这个名字称为数组名，编号称为下标，下标从0开始。我们先来谈谈为什么会有数组这个东西，假设我们要记录100个学生的成绩，我们没有数组，那我们是不是要定义100个变量来保存这些数据，我想那肯定不是很好受的事，那假如有1000个学生呢，那是不是要定义1000个变量，那不得累死人吗？回想一下，我们前面的知识里也有类似的情况，就是我们讲循环的时候，我们要计算1到100的平方和，假设没有循环，我们要写很多重复的代码，所以循环的出现就是为了减少重复代码的编写，而数组的出现则是为了减少重复的数据定义。下面我们用一个程序来看看一般数组的三种定义和赋初值的方法：

可以看到这三种形式都有个共同点，就是定义数组时一定要确定数组的大小，不然编译器是会报错的，char a[] = {1,2,3,4,5}这种方式其实也通过后面的元素确定了这是一个有5个元素的数组，因为C89标准中是不允许可变长数组出现的，但是在C99标准中，加入了对可变长数组的支持 ，不过支持的编译器不多，而且由于栈溢出的安全问题，没有太多的人敢用这个可变长数组，所以在C11标准中又把它规定为可选实现的功能了，改来改去其实又恨不得改成C89的样子，反正大家就记住不要定义可变长数组就行了。另外我把数组元素的地址也打印出来了，大家观察发现没，char型数组每个元素间隔1，int型数组元素间隔4，而double数组元素间隔8，大家有没有觉得很眼熟呢，其实就和前面的指针运算pBefore和pFollow是一样的，大家可以大胆猜测一下这是怎么回事？不要怕猜错，“大胆猜想与小心求证”本来就是科学研究的基本要求

其实在C语言里，对于数组a，a[i]其实就是*(a+i)的语法糖，语法糖也叫作糖衣语法，指计算机语言中添加的某种语法，这种语法对语言的功能并没有影响，但是更方便程序员使用，所以a[i]和*(a+i)是一样的东西。我们来看看下面的程序就更清楚这一点了：

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第一种用法array[i]是我们最常用最熟悉的用法，第二种用法*(array+i)就是它的语法糖，第三种用法，我们是定义了一个指针变量p，把它赋值为了数组名array，然后我们也可以使用*(p+i)，同时也可以使用和数组一样的方式p[i]来访问数组的元素，这还不算最奇怪的，我们再看看下面的一个for里面，我们居然可以使用i[array]这样的方式来访问数组元素，是不是有人没见过这样的用法。而且我们可以看看我们的数组其实是只包含5个元素的，也就是说我们数组的下标应该是从0~4，但是我们在后面去可以使用5[array]和*(p+5)这样的方式来访问不在数组最后一个元素的下一个元素，这种操作其实就叫做越界，但是C语言里并没有提供数组的越界检查，所以我们再使用数组时一定要特别小心，C语言是一门很简洁实用的语言，但是它也是很危险的东西，它的危险极大程度的来源于它的指针，这是我们前面就讲过的。之所以可以这么用，我们可以大胆猜测下数组名就是一个指针，但是它是一个特殊的指针，它的特殊性我在下面再说。

为什么说数组名是一个特殊的指针呢，主要来自于两种意外的情况，对于某个数组a，

sizeof(a)和&a就会产生我们说的意外情况，我们来看实际的程序：

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我们可以看到结果完全出乎我们意料，我们不是说数组名是一个特殊的指针吗，数组在内存里是用连续的内存地址进行存放的，我们的设想应该是数组名是指向第一个元素的地址的指针，但是为什么sizeof(array)不等于4呢，它应该和sizeof(p)一样也等于4啊，而且如果array是指针，那么&array应该是二重指针啊，怎么会array=&array呢？其实这两个问题都设计到编译器了，我简单讲下，声明一个数组时,编译器将根据声明所指定的元素数量为数组保留内存空间,然后再创建数组名,数组名的值是一个常量,指向这段空间的起始位置。

数组名是符号地址常量，在编译时求值并存在编译器的符号表里面，其值就是个内存地址；所以可以认为程序没有给array分配空间，数组名只是代表了那个数组空间；与普通指针变量不一样，指针变量指向一块空间，同时指针变量本身也存储在某个空间；可以认为数组名存在在符号表里，符号表是编译器用的，我们管不到，sizeof这个关键字会去向编译器请求类型的长度，所以当我们使用sizeof(数组)时，其实就是编译器告诉了sizeof数组的长度；array和&array值是一样的，本来对常量取地址是非法的，但是标准组织没有定对数组名取地址是非法还是合法，所以因编译器而异，在我的c-free和VC上是合法的，但是这个东西不属于C标准，也就是说假如以后遇到"&数组"编译器报错的情况，我们也不要埋怨编译器，我们在这里讨论合法的情况，这种情况下array指向的是数组的第一个元素，而&array是指向整个数组，我们从array+1和&array+1就可以看出它们的差别，一个是进行的+4个字节的操作就是向后移动了一个元素的大小，&array+1则进行的是+20（注意十六进制的0022FF34和0022FF20是相差了20的）就是移动了整个数组大小。

这两种意外情况我就说到这了，如果还不懂的就直接背吧。