【C语言深入】再聊C语言中指针和数组到底有什么不同？！

• 一、指针和数组到底有什么不同
• • 1、访问的“原理”不同
  • 2、分配空间的方式不同
• 二、指针和数组什么时候是相同的
• • 1、作为函数调用的参数时
  • 2、表达式中的数组名就是指针
• 三、为什么C要把指针和数组的访问方式设为相同的
• • 1、为了效率
  • 2、减少了代码的出错率

一、指针和数组到底有什么不同

在C语言中，指针和数组就好像是两对“冤家”，好像是两种完全不同的概念，但他们之间却有着千丝万缕的联系，特别是那些指针和数组交替使用的地方更是使得很多新手眼花缭乱。
虽然在前面的篇幅中，我已经给大家说过指针和数组的区别，但今天我还是要带着大家来一次更深入的探索。

1、访问的“原理”不同

我们都知道指针和数组的访问方式可以相同，比如我们可以用arr[i]来访问arr数组中下标为i的元素，也可以用p[i]来访问指针p向后(或向前)间隔i个类型长度的地址。
但我今天要告诉大家，这仅仅是指写法相同而已，其底层的原理是不同的简单的一句话总结就是：对数组使用下标访问，属于直接寻址；对指针的下标访问，属于间接寻址。
接下来我就给大家解释一下，比如说我们现在有这样的数组和指针：

int arr[10] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
int *p = arr;

我们可以分别通过数组本身和指针来打印数组中的内容：

// 通过数组打印int i = 0;for (i = 0; i < 10; i++) {printf("%d ", arr[i]);}// 通过指针打印for (i = 0; i < 10; i++) {printf("%d ", p[i]);}

我们知道数组名表示首元素的地址(是个地址常量)，所以编译器在处理第一个循环时，是这样的：

使用的是直接寻址的方式。
但指针是一个变量，这个变量中存储的是地址，所以当编译器在处理第二个循环时，是这样的：

使用的是间接寻址的的方式。

2、分配空间的方式不同

声明指针时，编译器只为指针变量本身分配了内存空间，而并没有为指针指向的对象分配任何空间，但在声明数组的时候，不管有没有对数组进行初始化，编译器都会为数组分配好空间，只是空间内的值是未知的。

但对于指针，有一种情况例外，就是在定义指针的同时使用一个字符串常量对它进行初始化，编译器才会对这个字符串常量分配空间，而这与指针分配的空间并没有关联，指针分配的是指针变量本身的空间，给字符串分配的则是另一块空间：

而指针变量p中存储的值是常量字符串首字符的地址。

二、指针和数组什么时候是相同的

1、作为函数调用的参数时

C语言标准规定：作为“类型数组”的形参的生命应该调整为“类型的指针”。
即使你在声明函数时将形参写成了数组形式，但最后还是会被调整为指针的形式，不信我们可以看看：

这里编译器告诉我们确实如此。
这里这也可以理解为发生了降维，只要是将数组传给函数，函数内部就会将数组降维成指针，那具体降维成什么指针呢？这里直接给大家一个结论：降维成指向数组内元素类型的指针。
即int数组在传给函数时候就降维成int指针，字符数组就降维成字符指针，那么二维数组要降维成什么指针呢？
其实C语言中的二维数组实际上可以说是数组的数组，所以它的每个元素是一个一维数组，所以二维数组就应该降维成一个一维数组指针：

编译器告诉我们arr的类型是一个整型数组指针，指向一个含有5个元素的整型数组。

2、表达式中的数组名就是指针

我们知道数组名表示首元素的地址，只有两种情况除外：单独放在sizeof内部和单独取地址。
大家有没有想过为什么要是单独？为什么就不能计算，是不是因为数组名在运算的时候就不再可能表示整个数组了？
事实确实如此，数组名在运算时就等同于一个指向数组首元素的指针。一个很好的例子就是我们可以用以下方法打印数组中的元素：

这也就可以解释为什么编译器在处理，arr[i]时总是会将其改写成*(arr + i)的形式了。

三、为什么C要把指针和数组的访问方式设为相同的

1、为了效率

C语言之所以要将传递给函数的数组参数转换为指针，主要还是出于对效率的考虑，我们知道形参是实参的一份临时拷贝，但要是一个整型数组长度为1000，如果不把数组转换成指针，那这份拷贝岂不是要占了4000个字节的空间？这样在时间和空间上的开销都是非常大的。而且这样传过去的数据与主函数内的数据是没有任何关系的，如果想要对主函数内的数据进行修改的话是做不到的。
而若是我们把属猪转换成指针，那我们就只需要拷贝数组第一个元素的地址就可，这样在空间和时间上的开销就直接将到了1，而这样也可以在函数内部通过指针修改主函数中的数据，一举两得。

2、减少了代码的出错率

如果C语言不把数组和指针的访问方式设置成相同的，那我们在主函数内定义一个数组，在主函数就只能通过数组下标访问的方式使用；
而要是把这个数组传递给一个函数，就像上面所说，这个数组将会被转化成一个指向其内部元素指针，那在这个函数内就只能解引用指针加偏移量的方式来使用。
这样当一个程序员在多个函数中来回编码或修改代码时，就需要经常改变编码习惯，什么时候用数组下标、什么时候使用解引用，这都得想清楚，不但费劲而且非常容易出错。
所以将指针和数组的访问方式设置为相同的也有助于简化我们程序员的编码，并减少出错率。