从一道面试题看指针与数组的区别

题记： 关于指针，推荐看一下csdn飞天御剑流的《再再论指针》，相信对C语言指针会有一个更为清晰全面的理解。 指针是C语言的精华，它是一柄“双刃剑”，用的好与坏就看使用者的功力了。下面就一道面试题，看一下指针与数组的区别。

char *p1, *p2; char ch[12]; char **pp; p1 = ch; pp = &ch; p2 = *pp; 问p1和p2是否相同

题目如上，找出其中的不妥之处。 首先，数组ch是没有初始化的。其次，一个比较隐含的地方是，数组名可以代表数组第一个元素的首地址，这个没有问题，但是，数组名并非一个变量，数组分配 完成后，数组名就是固定的，地址也是固定的。这样导致的结果就是绝对不能把数组名当作变量来进行处理。上述题目中，pp=&ch，显然是把数组名 当作指针变量来使用了，这样肯定出问题。
这个题目存在的两个问题，第一个问题比较简单，可以认为是粗心大意。但是第二个问题就是相当复杂了，扩展开来，那就是C语言中的精华中的指针和数组的联系 与区别问题了。
下面分为两步，首先看一下指针和数组的区别方法，然后提出对上述程序的修改方案。
1 指针和数组的区别
（1）指针和数组的分配
数组是开辟一块连续的内存空间，数组本身的标识符（也就是通常所说的数组名）代表整个数组，可以使用sizeof来获得数组所占据内存空间的大小（注意， 不是数组元素的个数，而是数组占据内存空间的大小，这是以字节为单位的）。举例如下：

#include <stdio.h> int main(void) { char a[] = "hello"; int b[] = {1, 2, 3, 4, 5}; printf("a: %d\n", sizeof(a)); printf("b memory size: %d bytes\n", sizeof(b)); printf("b elements: %d\n", sizeof(b)/sizeof(int)); return 0; }

数组a为字符型，后面的字符串实际上占据6个字节空间（注意最后有一个\0标识字符串的结束）。从后面sizeof(b)就可以看出如何获得数组占据的内 存空间，如何获得数组的元素数目。至于int数据类型分配内存空间的多少，则是编译器相关的。gcc默认为int类型分配4个字节的内存空间。 （2）空间的分配
这里又分为两种情况。
第一，如果是全局的和静态的
char *p = “hello”;
这是定义了一个指针，指向rodata section里面的“hello”，可以被编译器放到字符串池。在汇编里面的关键字为.ltorg。意思就是在字符串池里的字符串是可以共享的，这也是 编译器优化的一个措施。
char a[] = “hello”;
这是定义了一个数组，分配在可写数据块，不会被放到字符串池。
第二，如果是局部的
char *p = “hello”;
这是定义了一个指针，指向rodata section里面的“hello”，可以被编译器放到字符串池。在汇编里面的关键字为.ltorg。意思就是在字符串池里的字符串是可以共享的，这也是 编译器优化的一个措施。另外，在函数中可以返回它的地址，也就是说，指针是局部变量，但是它指向的内容是全局的。
char a[] = “hello”;
这是定义了一个数组，分配在堆栈上，初始化由编译器进行。（短的时候直接用指令填充，长的时候就从全局字符串表拷贝），不会被放到字符串池（同样如前，可 能会从字符串池中拷贝过来）。注意不应该返回它的地址。
（3）使用方法
如果是全局指针，用于不需要修改内容，但是可能会修改指针的情况。
如果是全局数组，用于不需要修改地址，但是却需要修改内容的情况。
如果既需要修改指针，又需要修改内容，那么就定义一个数组，再定义一个指针指向它就可以了。
2 我编写的修改方案

[armlinux@lqm pointer]$ cat pointer.c /* * Copyright 2007 (c), Shandong University * All rights reserved. * * Filename : test.c * Description: about pointer * Author : Liu Qingmin * Version : 1.0 * Date : 2007-08-27 */ #include <stdio.h> /* * define a macro which is used to debug array mode and pointer mode. * if 1, debug array mode; else debug pointer mode. * You can change it according to your decision. */ #define ARRAY_OR_POINTER 0 int main(void) { char *p1; char *p2; char **pp; //test1 #if ARRAY_OR_POINTER char ch[] = "hello, world!\n"; printf("%d, %d, %d, %d\n", sizeof(p1), sizeof(p2), sizeof(pp), sizeof(ch)); #else char *ch = "hello, world!\n"; printf("%d, %d, %d, %d\n", sizeof(p1), sizeof(p2), sizeof(pp), sizeof(ch)); #endif //test2 p1 = ch; #if ARRAY_OR_POINTER pp = &p1; #else pp = &ch; #endif p2 = *pp; if (p1 == p2) { printf("p1 equals to p2\n"); } else { printf("p1 doesn't equal to p2\n"); } return 0; }

执行结果如下：

// ARRAY_OR_POINTER为0时 [armlinux@lqm pointer]$ ./test 4, 4, 4, 4 p1 equals to p2 // ARRAY_OR_POINTER为1时 [armlinux@lqm pointer]$ ./test 4, 4, 4, 15 p1 equals to p2

如果使用了数组定义方式，而又使用pp=&ch，那么就会出现类似下面的错误：

[armlinux@lqm  pointer]$ make
gcc -Wall -g -O2 -c -o pointer.o pointer.c
pointer.c: In  function `main':
pointer.c:44:  warning: assignment from incompatible pointer type
gcc -Wall -g -O2  pointer.o -o test
[armlinux@lqm pointer]$ ./test
4, 4, 4, 15
p1  doesn't equal to p2