彻底弄懂C语言数组名

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

先定义一个一维数组

int a[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };

一、数组名是什么

数组名的值是数组首元素的指针常量。
数组名不是指针，但大多数使用到数组名的地方，编译器都会把数组名隐式转换成一个指向数组首元素的指针来处理。只有两种情况下例外：

第一种是对数组名使用sizeof运算符

sizeof(a)

这将会得到整个数组所占的内存大小，a是长度为10的int（4字节）数组，运算结果是40

第二种是对数组名取地址

&a

运算结果是数组的地址。注意，数组的地址和数组首元素的地址是不同的概念，尽管二者的值是相同的。

二、下标引用

除了上面说的两种例外，其他情况下编译器都将数组名隐式转换成指针常量。比如使用下标引用数组元素：

a[3]        // 自动转换成下面的表达式
*(a + 3)

a的值被转换成指针常量，指向第一个元素，向右移动3 * sizeof(int)个字节，然后解引用，便得到了第4个元素的内容。
因为第一种写法会自动转换成第二种，这个过程需要一些开销，所以我们说第二种写法通常效率会高一些。

三、数组的类型

以数组a为例，a的类型是：

int *

数组的类型取决于数组元素的类型：如果它们是int类型，那么数组名的类型就是“指向int的常量指针”；如果它们是其他类型，那么数组名的类型就是“指向其他类型的常量指针”。（出自《C和指针》第141页）
这里需要补充两点，&a的类型和二维数组名的类型。
在接下来的第四点会详细解释&a的含义，这里先给出结论，&a是指向数组的指针，而&a的类型是int (*)[10]。
然后二维数组的类型同样取决于数组元素的类型，假设有二维数组int b[10][20]
因为C语言的多维数组实际上是一维数组，二维数组实际上只是一个一维数组，只不过里面每个元素又是一个一维数组而已。所以b的类型是int (*)[20]，而&b的类型是int (*)[10][20]

四、a 和 &a

一个有趣的事实是，a 和 &a 的值是相同的。
a 的值是数组首元素的地址，它并不是一个指针。
“取一个数组名的地址所产生的是一个指向数组的指针，而不是一个指向某个指针常量值的指针”（出自《C和指针》第142页）。

通过四条语句可以更好地理解它们的关系：
我知道%p用来输出地址，但为了方便观察我改用%d以整数形式输出

    printf("a = %d\n", a);
    printf("a + 1 = %d\n", a + 1);
    printf("&a = %d\n", &a);
    printf("&a + 1 = %d\n", &a + 1);

可以很直观地看出a和&a的区别了。
a指向首元素，右移一位，地址增加了4字节，也就是一个int的长度；
&a指向数组，右移一位，地址增加了40字节，相当于指向了下一个数组（实际上并不存在），或者说指向了数组a最后一个元素的下一个元素，这在C++里称为尾后指针。

五、获取数组元素个数

用数组的总字节长度除以单个元素的字节长度得到元素个数

sizeof(a) / sizeof(*a)