为什么arr和＆arr一样？

Question

我已经编程了很多年的c / c ++，但今天的偶然发现让我有点好奇......为什么两个输出在下面的代码中产生相同的结果？ （ arr当然是arr[0]的地址，即指向arr[0]的指针。我本来期望&arr是该指针的地址，但它与arr具有相同的值）

  int arr[3];
  cout << arr << endl;
  cout << &arr << endl;

备注：这个问题已经结束，但现在又被打开了。 （谢谢 ？）

我知道&arr[0]和arr评估的数字相同，但这不是我的问题！ 问题是为什么&arr和arr评估相同的数字。 如果arr是文字（不存储任何软件），那么编译器应该抱怨并说arr不是左值。 如果arr的地址存储在某处，那么&arr应该给我该位置的地址。 （但这种情况并非如此）

如果我写

const int * arr2 = arr;

那么对于任何整数i ， arr2[i]==arr[i] ，但是&arr2 != arr 。

Answer 1

#include <cassert>

struct foo {
    int x;
    int y;
};

int main() {    
    foo f;
    void* a = &f.x;
    void* b = &f;
    assert(a == b);
}

出于同样的原因，上面的两个地址a和b 是相同的 。 对象的地址与其第一个成员的地址相同（但它们的类型不同）。

                            arr
                      _______^_______
                     /               \
                    | [0]   [1]   [2] |
--------------------+-----+-----+-----+--------------------------
      some memory   |     |     |     |        more memory
--------------------+-----+-----+-----+--------------------------
                    ^
                    |
           the pointers point here

正如您在此图中所看到的，数组的第一个元素与数组本身位于同一地址。

Answer 2

他们不一样。 他们只是在同一个记忆位置。 例如，您可以编写arr+2来获取arr[2]的地址，但不能(&arr)+2来执行相同的操作。

另外， sizeof arr和sizeof &arr是不同的。

Answer 3

两者具有相同的值但不同的类型。

当它自己使用时（不是&或sizeof的操作数）， arr求值为指向int的指针，该指针保存数组中第一个int的地址。 &arr计算指向三个int的数组的指针，保存数组的地址。 由于数组中的第一个int位于数组的最开头，因此这些地址必须相等。

如果你对结果进行一些数学运算，两者之间的差异就会变得明显：

arr+1将等于arr + sizeof(int) 。

((&arr) + 1)将等于arr + sizeof(arr) == arr + sizeof(int) * 3

编辑：至于如何/为什么会发生这种情况，答案很简单：因为标准是这样说的。 特别是，它说（§6.3.2.1/ 3）：

除非它是sizeof运算符或一元＆运算符的操作数，或者是用于初始化数组的字符串文字，否则将类型为''array of type''的表达式转换为类型为''指针的表达式type''指向数组对象的初始元素，而不是左值。

[注意：这个特别引用来自C99标准，但我相信在C和C ++标准的所有版本中都有相同的语言]。

在第一种情况下（ arr本身）， arr不被用作sizeof，unary等的操作数，因此它被转换（不提升）到类型“指向类型的指针”（在这种情况下，“指针”）到int“）。

在第二种情况下（ &arr ），名称显然被用作一元的操作数&操作员-使得转换不会发生。

Answer 4

地址相同但两个表达式都不同。 它们只是从相同的内存位置开始。 两种表达的类型都不同。

arr的值的类型为int * ，而&arr的值的类型为int (*)[3] 。

&是地址运算符，对象的地址是指向该对象的指针。 指向int [3]类型的对象的指针的类型为int (*)[3]

Answer 5

她们不一样。

更严格的解释：

arr是int [3]类型的左值 int [3] 。 使用的尝试arr在像一些表达式cout << arr将导致左值到右值转换其中，因为不存在阵列型的右值，将其转换为式的一个右值int *和具有等于值&arr[0] 。 这是你可以显示的。

&arr是int (*)[3]类型的右值 ，指向数组对象本身。 这里没有魔法:-)这个指针指向与&arr[0]相同的地址，因为数组对象及其第一个成员在内存中完全相同的位置开始。 这就是打印时获得相同结果的原因。

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确认它们不同的一种简单方法是比较*(arr)和*(&arr) ：第一个是int类型的左值，第二个是int[3]类型的左值int[3] 。

Answer 6

指针和数组通常可以被相同地处理，但是存在差异。 指针确实有一个内存位置，因此您可以获取指针的地址。 但是在运行时，数组没有指向它。 因此，对于编译器，获取数组的地址在语法上定义为与第一个元素的地址相同。 这是有道理的，大声朗读这句话。