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数组与指针 熟练c/c++ (七)

        刚看了expert C中对数组和指针的诠释,觉得很讲的很精彩,尤其对这种情况引起的错误记忆犹新:
file: 1.c
int a[10]={0};

file: 2.c
int
main ()
{
        extern int *a;

        printf ("%d\n", a[0]);
        return 0;
}


            但是当我运行程序在VC6上时,发现这个程序Link时会报错,那是不是编译器更新了呢?
由此转一篇文章诠释数组和指针的,作者win_hate , http://bbs.chinaunix.net/viewthread.php?tid=239405

转本贴请把 win_hate 的名字写上。

略谈 c 语言中指针与数组的区别

数组与指针是两个不同的概念,即使是从编译的层面上来看。不过,在很多时候,两者的用法极为相似。本文将讨论两者的区别。


一、理论分析

编译器在处理指针与数组的时候,是区别对待的。

对于指针

int *p;

p 是一个变量,所以编译器要为之分配一个空间。

.comm p, 4

对于数组:

int a[10]

a 是一个地址,编译器会为数组 a 分配一个空间,但不会为 a 本身分配空间,在使用到a的地方,会被替换为一个地址+属性,其结果为一个"常量指针"。

.comm a, 40

在对一个指针变量进行 dereferance 的时候,比如 (*p)。编译器首先要得到 p 的地址,从中取值,然后把得到的值作为地址,再取值。类似如下汇编:

lea (p), %esi                        /* this is &p */
mov (%esi), %edi                /* this is p */
mov (%edi), %eax                /* this is p[0] */

或者,更简单的

mov (p), %esi                        /* this is p */
mov (%esi), %eax                /* and this is p[0] */

相比之下,数组的引用

int a[10];
a[0];

则省去了取 a 地址的过程,符号 a 代表一个地址,这个地址不存放在任何变量中!

lea (a), %esi                    /* this is a */
mov (%esi), %eax                 /* this is a[0] */       

或更简单的:

mov (a), %esi                   /* this is a[0] */

熟悉汇编的人,容易从看出,区别是大的。

二、两个例子
第一个例子,演示 "把数组声明为指针" 是如何使程序崩溃的。

file: 1.c
int a[10]={0};

file: 2.c
int
main ()
{
        extern int *a;

        printf ("%d\n", a[0]);
        return 0;
}

运行这个程序,Segmentation fault

在模块1.c 中, a 被定义为一个数组,但在模块 2.c中,a被声明为指针。所以编译器在处理        printf ("%d\n", a[0]) 时:
认为 a 是一个指针,所以先取其地址&a,然而,a  实际是个数组,&a 就是 a本身,所的 &a 是 a 的首地址。
然后编译器取 指针a的值,这实际上是 得到的是数组的第一个元素 a[0] ,值为0!也就是,编译器得到了一个 0 指针,最后,编译器对其derefrence,崩溃!

第二个例子演示“把指针声明为数组”如何的到错误的数据:

file: 3.c
int *pa = (int *)0;

f ()
{
        printf ("%x\n", &pa);
}

file: 4.c
int
main ()
{
        extern int pa[];
        printf ("%p\n", pa);
        printf ("%d\n", pa[0]);
        f ();
               
        return 0;
}



0x403010
0
403010

在这个例子中, pa 被定义为一个指针,并初始化为0, 但在另一个模块中,被声明为一个数组.
编译器在处理 printf ("%p\n", pa) 时,认为 pa 是数组,所以直接打印符号pa的值,此值为指针pa的地址!

编译器在处理 printf ("%p\n", pa[0]) 时,认为 pa 是数组,以符号 pa 对应的值加一个偏移0,并取其值,得到的实际上是 指针  pa 的值 即 0.

三、总结

我罗罗嗦嗦地讲了半天,如果还不清楚,请研究一下我给出的代码。


[参考文献]
[1] Peter Van Der Linden, <<Expert C Programming --- Deep C Secrets>;>;

posted on 2009-03-29 19:17 攀升 阅读(2060) 评论(0)  编辑 收藏 引用


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