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大家来看看这个程序,解释出原因了就明白指针和数组的区别了(程序很短) [复制链接]

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1 [收藏(0)] [报告]
发表于 2006-12-17 14:20 |显示全部楼层 |倒序浏览
这是我以前写的一个小程序,用来解释指针和数组的。理解了程序为什么会这样输出,就知道指针的数组的区别了。抛砖引玉,高手莫笑
文件一:t_arr_pointer1.c

  1. #include <stdio.h>

  2. char arr[] = "hello,world!";
  3. void print_arr(void)
  4. {
  5.     printf("arr addr:%p\n",arr);
  6. }
复制代码


文件二:t_arr_pointer2.c

  1. #include <stdio.h>

  2. extern char *arr;
  3. extern void print_arr(void);

  4. int main()
  5. {
  6.     print_arr();
  7.     printf("illusive pointer addr:%p\n",arr);
  8.     //printf("element 1 of arr:%p\n",arr[1]); //会引起段错误
  9. }
复制代码


在t_arr_pointer1.c 中,我定义了一个全局数组,但在t_arr_pointer2.c中,我声明了一个char *指针来引用这个数组。运行程序,为什么打印出来的地址不一样呢?要怎样才能得到正确的数组地址呢?

解释了这些问题,就明白了指针和数组的区别了。

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发表于 2006-12-17 15:01 |显示全部楼层
原帖由 jronald 于 2006-12-17 14:50 发表
extern引用好像只管根据名字传值,arr对外部来说就是整个数组的值,是这样吗?不太一致啊
[code]
#include <stdio.h>

char arr[] = "hello,world!";
int ii=0xabc;

void print_arr(void ...


extern 在这里把本文件里的arr解释成了一个char *指针,所以全局的arr也被做为了一个char *指针

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发表于 2006-12-17 15:11 |显示全部楼层
原帖由 converse 于 2006-12-17 15:02 发表
C专家编程里面就有了。


是的,我最初就是在看了《c专家编程》后写的这个程序。
呵呵,我也是看到刚才的帖子,突然想起了,把这个程序翻出来了。

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发表于 2006-12-17 15:14 |显示全部楼层
原帖由 cugb_cat 于 2006-12-17 15:10 发表

一定要把C专家编程看一遍~~~


一定要看,这本书是我学习的转折点啊,看了这本书,才能明白很多c贴近于机器级的表达。
以后再深入学习,就习惯从机器级看程序了哈。

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发表于 2006-12-17 15:32 |显示全部楼层
原帖由 jronald 于 2006-12-17 15:28 发表
为什么不把地址传给extern char *arr?


什么意思?extern char * arr 只是个声明

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6 [报告]
发表于 2006-12-17 15:46 |显示全部楼层
原帖由 jronald 于 2006-12-17 15:39 发表

那为什么用extern char *arr引用的arr不是数组起始地址,完全可以实现,这样可以与原来的arr保持一致,不是更好?


这个程序的目的,就是解释当一个数组名被解释成了指针后,会产生什么样的错误。由此可以看出数组名和指针的区别

>>那为什么用extern char *arr引用的arr不是数组起始地址

这个就是需要解释的东西哈

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发表于 2006-12-17 16:35 |显示全部楼层
原帖由 Edengundam 于 2006-12-17 16:11 发表
arr 编译后对应的地址是'h'所在的地址.
用arr看成指针之后, %p 打印 arr 内容. arr 取得数组中的前4个char作为值被返回了.
&arr 就看到数组的首地址了

我比较菜..说不太清楚

这个感觉和 c99 支持的可 ...


说的已经很清楚了哈,这个就是区别。指针需要访存,取出存放在指针变量中的内容,解释成地址再使用。而数组本身就是地址,直接就可以使用。所以当一个数组名被解释成指针时,数组前4个字节(32位平台)的内容"hell"被解释成了地址。所以t_arr_pointer2.c打出来的是"hell"16进制的ascii码表示,如果是小端机器,表示为0x6c6c6568,大端机器表示为0x68656c6c。

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发表于 2006-12-17 17:54 |显示全部楼层
原帖由 whyglinux 于 2006-12-17 17:28 发表
>> 指针需要访存,取出存放在指针变量中的内容,解释成地址再使用。

这只适用于指针变量。对于指针常量(如 null 指针常量)以及由表达式计算得到的指针值不需要访问内存。

>> 而数组本身就是地 ...


我已经在另一篇帖子中指出我们对指针定义的分歧了。这里我就不争论了。

>>这只适用于指针变量。对于指针常量(如 null 指针常量)以及由表达式计算得到的指针值不需要访问内存。
好,常量不说了。但表达式计算是需要访存的。
例如:

  1. char *ptr1;
  2. char *ptr2;
  3. char a[3] = {'1',;2',;3'};
  4. ptr = a;
  5. ptr2 = ptr1 + 1;
复制代码


在执行ptr2=ptr1+1这个计算时,第一条指令就是取ptr1的值,再加1存入ptr2中去。如果版主有不需要访存的指针表达式计算,请给出c代码和反汇编。

>>“数组是地址”和“数组是指针”这两种说法是等同的。如果数组是地址的话,你怎么解释对一个数组对象的取址操作?解释为取地址的地址吗?

对数组名的&操作只是返回数组首元素的地址,你不能因为可以是用这个操作就说数组名不是地址。并且&操作不是只能用于变量取地址。例如:

  1. char *str = &"hello,world";
  2. printf("%p\n", "hello,world");
  3. printf("%p\n", str);
复制代码


>>再强调一遍,数组对象解释为数组类型还是指针类型(即地址)是由其在表达式中所处的上下文环境决定的,即取决于是左值语义还是右值语义。没有任何前提条件的时候,你不能确定“数组是作为数组类型使用”还是“数组是作为指针类型使用”。

数组就是数组,指针就是指针,只是有时候两者行为相似。版主你可以给个例子,不告诉我任何前提条件,只告诉我这是个数组还是指针,然后给出操作,如果我不能确定操作如何进行,我就赞同你上面的观点。

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发表于 2006-12-18 09:06 |显示全部楼层
原帖由 whyglinux 于 2006-12-17 18:18 发表
>> 如果版主有不需要访存的指针表达式计算,请给出c代码和反汇编。

下面的表达式的计算都不需要进行内存访问:
  1. (int*)0 + 10
  2. &x + 10  // x 是一个静态对象。
复制代码


>> 版主你可 ...


这两个例子是不需要访存,但这不能说明指针和数组的区别,单独的讨论运算是否访存是没有意义的。例如

  1. int a = 1;
  2. a++;
复制代码

我可以肯定的说上述代码不需要访存,因为我没有给出上下文环境以及平台,所以总能找出一种不需要访存的情况。

但这些都是无助于说明指针和数组的区别。我强调指针访存只是想说明在数组和指针相似的行为下(例如用下标访问元素),其实质是不一样的。

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发表于 2006-12-18 12:58 |显示全部楼层
原帖由 whyglinux 于 2006-12-18 09:41 发表
>> int a = 1; a++;
>> 我可以肯定的说上述代码不需要访存,因为我没有给出上下文环境以及平台,所以总能找出一种不需要访存的情况。

何出此言?为了进行 a++ 的计算,总是首先要从内存中取得 a  ...


首先我希望明确一个容易误解的概念:通常认为局部变量是放在栈上的,但实际不是这样。当局部变量的个数少于程序寄存器的个数时,变量会放在寄存器堆上,而不是栈上。所以,我如果把上面的代码这样写:

  1. void test()
  2. {
  3.      int a = 1;
  4.      a++;
  5. }
复制代码

有兴趣的朋友可以自己看看反汇编,会发现没有访存操作,a是放在一个寄存器里的(在x86平台上,我推测是eax)。

是我说的第一点,我没给出上下文。

其次,即使我程序这样写:

  1. void test()
  2. {
  3.       int a1 = 1;
  4.       int a2 = 2;
  5.       int a3 = 3;
  6.       int a4 = 4;
  7.       int a5 = 5;
  8.       int a6 = 6;
  9.       int a7 = 7;
  10.       int a8 = 8;
  11. }
复制代码

上面的变量是放在栈上吗?熟悉x86的朋友肯定会说,有部分放在栈上,因为寄存器溢出了。寄存器溢出是指变量个数超过程序寄存器个数的情况,这个时候部分变量会放到栈上去。像x86架构下,程序寄存器有8个,除去用做框架指针和栈指针的ebp和esp外,有6个可用。上述程序有8个变量,就会有两个放到栈上。但是我还是可以说它们不在栈上,前提条件是例如程序运行在IA64平台上。IA64平台共128个通用寄存器,除去32个系统可能会做特殊用途的外,还有96个可用。所以上面的程序也不会造成寄存器溢出,所有变量在寄存器堆上。这个就是我所说的第二点,我没有指定平台。

有个c中存在但很少被用的关键字:register,就是告诉编译器这个变量经常用到,把它放到寄存器中以提高效率。

所以说,光从语言的角度很多东西是讲不清楚的,例如数组和指针。再经典的教材只要是讲语言的,都不会把本质的东西讲的很清楚,这就造成了很多东西看上去一样,但实际是不一样的。

纠正上面的错误:和编译器行为有关,没有优化的时候可能是会访存的。优化级别高了上述代码会完全被优化掉。这是我例子举的不好,这里主要是想说明局部变量不一定在栈上。为了不造成误导,特指出上面的错误。

[ 本帖最后由 zx_wing 于 2006-12-18 14:02 编辑 ]
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