写数组时的内存格式是什么，其中数组的名称是指针，其中的机制是什么？ C/C++

Question

!!问题有点长，所以我分成了4个部分，以免读者分心！！ 我最近得到一条信息，C/C++ 中数组的名称是指向数组中第一个元素的指针，这是来自 AI（Chat GPT 3.5 和 4）和我在大学的导师。 当我查看每个指针（数组名称）和第一个元素以及存储在指针中的地址的内存位置时，我发现它们都是相等的。

#include<iostream>
using namespace std;
int main (){
  int arr[3]{1,2,3};
  cout << &(arr)   <<"   "<<&arr[0]  <<"   "<< arr  <<endl;
  return 0;
}
/*
Output:
0x69fee0   0x69fee0   0x69fee0
*/

这里就是第一点或者问题，指针的地址怎么等于指针存储的地址，就好像我们说一个指针指向它自己，这就会变成一个死循环。

搜索这个问题的答案时，发现有专家说矩阵的名字根本不是一个指标。这是第二点.

当我搜索得越来越多时，我找到了一个答案： 确实指针的地址跟它的值是一样的，但这并不意味着指针位于同一个内存空间，他说的是位空间不同，这是由下面的程序推断的：

#include<iostream>
using namespace std;
int main (){
  int arr[3]{1,2,3};
  cout << &(arr)   <<"   "<<&arr[0]  <<"   "<< arr  <<endl;
  cout << &(arr)+1 <<"   "<<&arr[0]+1<<"   "<< arr+1<<endl;
  cout << &(arr)+2 <<"   "<<&arr[0]+2<<"   "<< arr+2<<endl;
  cout << &(arr)+3 <<"   "<<&arr[0]+3<<"   "<< arr+3<<endl;
  cout << sizeof(arr) <<"   "<<sizeof(&arr[0])<<"   "<< sizeof(&arr)<<endl;
  return 0;
}ٍ
/*
Output:
0x69fee0   0x69fee0   0x69fee0
0x69feec   0x69fee4   0x69fee4
0x69fef8   0x69fee8   0x69fee8
0x69ff04   0x69feec   0x69feec
12   4   4
*/

这是第三点.

关于第四点也是最重要的一点： 就是我通过前面程序的输出推导了内存的形状，就像我们在逻辑电路科学中通过输出推导电路一样。我想让你看看这幅画（不科学，但为了让想法更接近）的总体思路是否正确，对它的任何评论对我来说都非常重要，因为我真的很感兴趣记忆在矩阵的名称是指针的事件。 最后，当你看到图的时候，有一个很重要的问题：RAM中的内存真的像图中那样一分为二吗？指针的哪一半和矩阵的一半，如果是这样，机制是什么？

示意图：

Answer 1

arr

、

&arr[0]

和

&arr

将具有相同的值：

• arr

  打印值是数组的（隐式地址）

• &arr

  打印的值是数组的显式地址。

• &arr[0]

  打印值数组第一个元素的地址，与数组的地址相同

但是当索引不同时：

• arr

  是三个整数的数组。

• arr + 1

  是数组的地址加上

  sizeof(int)

  和

  &arr[1]

一样

• &arr + 1

  是数组的地址 +

  sizeof(arr)

  在我们的例子中它等同于

  arr+3

  ，它与

  (&arr)[1]

相同

Answer 2

注意类型！

首先，可能有很多表达式具有相同的值，但不是同一类型； 1 个橙子不是 1 个香蕉。

第二，那里没有指针，只有地址。指针是一个变量，您可以在其中存储地址。地址是一个（键入的）值。指针是（类型化的）存储。

arr

是数组（

int[3]

类型，即

sizeof(arr)==3*sizeof(int)

），而不是指向数组第一个元素的指针。如果它是一个指针，你就可以写

arr++

，或者

arr = p

（对于其他一些指针

int *p

），这是被禁止的。

arr

是数组，就像

i

是

int i

中的一个整数（

i

不是指针吧？）。

typeid(arr).name()

会给出类似

A3_i

（三个整数的数组）的东西。

&arr

是数组的地址。如果你用那个地址做算术，那么它就是

sizeof(arr)

。

(&arr)+1

（或

&arr+1

）是（整个）数组

arr

之后的地址。

typeid(&arr).name()

会给出类似

PA3_i

（指向三个整数数组的指针）的东西。

&(arr[0])

（或

&arr[0]

）是

arr

的第一个元素的地址，然后是

int *

类型的地址。

typeid(&arr[0]).name()

会给出

Pi

（指向 int 的指针）。

现在数组可以在许多上下文中衰减为指针（参数传递、指针赋值、指针算术……）。这意味着

arr

可以被视为它的第一个元素 的地址，即

arr

被视为

&arr[0]

所以是一个

int *

。例如，您可以写

int *p = arr

或

arr+1

。这并不意味着

arr

是一个指针，只是 在这种情况下

arr

被视为其第一个元素的地址。请注意，当您制作

cout << arr

时正是这种情况（

arr

衰减，因为您看到的是地址而不是数组......）。

注意 array can decay to pointer... 在某种程度上具有误导性，应该说 array decay to address...（恕我直言）。