【C语言学习】数组名的实质

🐱作者：一只大喵咪1201
🐱专栏：《C语言学习》
🔥格言：你只管努力，剩下的交给时间！

描述

在需要创建很多相同类型的元素时就要使用到数组，而创建数组就需要给这个数组起个名字，但是这个名字有一定的意义，下面本喵来详细说一下。

一维数组

在内存中的储存

先创建一个一维数组。
代码如下：

#include<stdio.h>int main()
{int arr[10] = { 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };return 0;
}

数组在内存中是这样存储的：

每个元素所在的地址如下：

#include<stdio.h>int main()
{int arr[10] = { 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };int i = 0;for (i = 0; i < 10; i++){printf("&arr[%d] = %p\n", i, &arr[i]);}return 0;
}

运行结果：

可以看到，数组中的每个元素都有一个地址，而且是从低到高，就像是这些元素住在一栋楼里，每个元素占一层，由于创建的是整型数组，每层的大小是4个字节，而数组名就相当于这栋楼，在数组名后加上下标就可以找到对应的元素，就像是门牌号。

一般情况下数组名的实质

#include<stdio.h>int main()
{int arr[10] = { 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };printf("%p\n", &arr[0]);//打印首元素的地址printf("%p\n", arr);//打印数组名的地址return 0;
}

运行结果

可以看到，数组名的本质就是数组首元素的地址。

在操作符sizeof下数组名的实质

sizeof操作符的作用是求出数据所占内存空间的大小。当数组名遇到了sizeof时就不是代表数组首元素地址了，而是代表的整个数组，就像上诉所说的整栋楼。

#include<stdio.h>int main()
{int arr[10] = { 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };int sz = sizeof(arr);//求数组大小printf("sizeof(arr) = %d\n", sz);return 0;
}

运行结果：

可以看到结果是40，由于创建的是整型数组，里面又10个元素，每个元素的大小是4个字节，所以得出的结果是40。
此时数组名代表的就是整个数组。

在操作符&下数组名的实质

&是取地址操作符，就是得到所创建变量在内存中的地址。
当数组名遇到&时的实质会是什么呢？

#include<stdio.h>int main()
{int arr[10] = { 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };printf("%p\n", &arr[0]);//打印首元素地址printf("%p\n", &arr[0] + 1);//打印首元素地址加1printf("\n");printf("%p\n", &arr);//打印数组名取地址printf("%p\n", &arr + 1);//打印数组名取地址加1return 0;
}

运行结果：

首元素地址加1的结果就是在首元素地址的基础上加了4个字节。
数组名取地址加1的结果是在首元素地址的基础上加了40个字节。
虽然首元素地址是数组名地址的表现相同，但是实质不同。
首元素取地址的打印结果是首元素地址，但是数组名取地址代表的是整个数组的地址，当加1后直接加了40个字节，也就是加了整数组元素所占的内存。
此时数组名代表的就是整个数组。

二维数组

在内存中的储存

先创建一个二维数组。
代码如下：

#include<stdio.h>int main()
{int arr[3][4] = { {1,2,3},{3,4,5,6},{1,2} };//创建二维数组，三行四列，空白部分自动用0填充return 0;
}

二维数组在内存中是这样储存的：

每个元素所在的地址如下：

#include<stdio.h>int main()
{int arr[3][4] = { {1,2,3},{3,4,5,6},{1,2} };//创建二维数组，三行四列，空白部分自动用0填充int i = 0;int j = 0;for (i = 0; i < 3; i++)//外循环控制行{for (j = 0; j < 4; j++)//内循环控制列printf("&arr[%d][%d] = %p\n", i, j, &arr[i][j]);printf("\n");}return 0;
}

运行结果：

可以看到，数组中的每个元素都有一个地址，而且是从低到高，同样可以理解为这些元素住在一栋楼里，每个元素占一成，大小是四个字节，在数组名后加上下标就可以找到具体的某个元素。
注意
二维数组可以看出是一维数组，一维数组的成员是arr[0],arr[1],arr[2]，即数组的每一行看成是一个成员，就像在楼里的每4个元素看成一户，一共有3户，就是12个元素。

一般情况下数组名的实质

#include<stdio.h>int main()
{int arr[3][4] = { {1,2,3},{3,4,5,6},{1,2} };//创建二维数组，三行四列，空白部分自动用0填充printf("%p\n", &arr[0][0]);//打印首元素地址printf("%p\n", &arr[0][0] + 1);//打印首元素地址加1printf("\n");printf("%p\n", arr);//打印数组名取地址printf("%p\n", arr + 1);//打印数组名取地址加1return 0;
}

运行结果：

数组元素首地址加1后地址多了4个字节。
数组名加1后地址多了16个字节，因为一行元素是4个，所占空间大小是16个字节。
可以看到，二维数组名的本质是首行元素的地址，但是表现出来的值与首元素地址相同。

在操作符sizeof下数组名的实质

sizeof操作符的作用上面已经介绍过。当二维数组名遇上sizeof也是代表的整个数组，二维数组的行名arr[i]遇上sizeof代表的这一行。

#include<stdio.h>int main()
{int arr[3][4] = { {1,2,3},{3,4,5,6},{1,2} };//创建二维数组，三行四列，空白部分自动用0填充int sz1 = sizeof(arr);//求整个数组的大小int sz2 = sizeof(arr[0]);//求第一行的大小printf("sizeof(arr) = %d\n", sz1);printf("sizeof(arr[0]) = %d\n", sz2);return 0;
}

运行结果：

1. 可以看到，当是arr时，结果是48，由于创建的整型数组有12个元素，每个元素大小是4个字节，所以整个数组的大小是48个字节。
2. 当是arr[0]时，结果是16，由于一行有四个元素，所以是16个字节。
   此时数组名代表的是整个数组，数组的行名代表的是这一行。

二维数组行数和列数的求法：

#include<stdio.h>int main()
{int arr[][4] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 };//创建二维数组时，行可以省略，列不能省略int row = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//行数就等于整个数组的大小除以第一行的大小int col = sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]);//列数就等于第一行的大小除以首元素的大小printf("是一个%d行%d列的二维数组\n", row, col);return 0;
}

运行结果：

在操作符&下数组名的实质

&操作符的作用在上面已经介绍过。
当数组名遇到&时的实质又是什么呢？

#include<stdio.h>int main()
{int arr[3][4] = { {1,2,3},{3,4,5,6},{1,2} };//创建二维数组，三行四列，空白部分自动用0填充printf("&arr[0][0]   = %p\n", &arr[0][0]);printf("&arr[0][0]+1 = %p\n", &arr[0][0] + 1);//打印首地址元素加1printf("\n");printf("&arr   = %p\n", &arr);//打印数组名取地址printf("&arr+1 = %p\n", &arr + 1);//打印数组名取地址加1printf("\n");printf("&arr[0]   = %p\n", &arr[0]);//打印数组首行名取地址printf("&arr[0]+1 = %p\n", &arr[0] + 1);//打印数组首行名取地址加1return 0;
}

运行结果：

首元素地址加1后多出了4个字节。
数组名取地址加1后多出了48个字节，是所有元素所占空间的大小。
数组首行名取地址加1后多除了16个字节，是首行元素所占空间的大小。
虽然首元素地址和数组名取地址已经数组首行元素取地址的表现相同，但是实质不同。
首元素取地址打印的结果就是首元素的地址，但是数组名取大致代表的整个数组，数组某行元素取地址代表的是这一行的地址。

总结

一般情况下，一维数组的数组名的本质就是首元素的地址，二维数组的数组名是首行元素的地址，只有在两种特殊情况，也就是遇到sizeof操作符和&操作符时，一维数组和二维数组的数组名代表的是整个数组。
二维数组也可以看作是一维数组，这时每一行就是一维数组的一个元素。