1. 测试结果
分别声明一个一维数组a1[8]和二维数组a2[4][8]，查看各个表达式的类型、地址、与首地址的差值，以及内存地址内存储的int变量值。数组内变量的低8位记录数组的行号和列号，其中高4位为行，低4位为列。先看一下测试程序给出的结果。
一维数组
1int a1[8];
2sizeof(a1): 32(0x20)
| var | typeof(var) | (void *)(var) | offset | *(int *)(var) |
|---|---|---|---|---|
| a1 | int * | 0x7ffe2034d2d0 | 0x00 | 0x00 |
| &a1 | int (*)[8] | 0x7ffe2034d2d0 | 0x00 | 0x00 |
| &a1[0] | int * | 0x7ffe2034d2d0 | 0x00 | 0x00 |
| a1 + 1 | int * | 0x7ffe2034d2d4 | 0x04 | 0x01 |
| &a1 + 1 | int (*)[8] | 0x7ffe2034d2f0 | 0x20 | 0x20 |
| &a1[0] + 1 | int * | 0x7ffe2034d2d4 | 0x04 | 0x01 |
二维数组
1int a2[4][8];
2sizeof(a2): 128(0x80)
| var | typeof(var) | (void *)(var) | offset | *(int *)(var) |
|---|---|---|---|---|
| a2 | int (*)[8] | 0x7ffe2034d250 | 0x00 | 0x00 |
| a2[0] | int * | 0x7ffe2034d250 | 0x00 | 0x00 |
| &a2 | int (*)[4][8] | 0x7ffe2034d250 | 0x00 | 0x00 |
| &a2[0] | int (*)[8] | 0x7ffe2034d250 | 0x00 | 0x00 |
| &a2[0][0] | int * | 0x7ffe2034d250 | 0x00 | 0x00 |
| a2 + 1 | int (*)[8] | 0x7ffe2034d270 | 0x20 | 0x10 |
| a2[0] + 1 | int * | 0x7ffe2034d254 | 0x04 | 0x01 |
| &a2 + 1 | int (*)[4][8] | 0x7ffe2034d2d0 | 0x80 | 0x00 |
| &a2[0] + 1 | int (*)[8] | 0x7ffe2034d270 | 0x20 | 0x10 |
| &a2[0][0] + 1 | int * | 0x7ffe2034d254 | 0x04 | 0x01 |
| (a2 + 1) + 1 | int (*)[8] | 0x7ffe2034d290 | 0x40 | 0x20 |
| (&a2 + 1) + 1 | int (*)[4][8] | 0x7ffe2034d350 | 0x100 | 0x00 |
| (&a2[0] + 1) + 1 | int (*)[8] | 0x7ffe2034d290 | 0x40 | 0x20 |
2. 结果分析
2.1. 数组名a总是被视为一个一维数组
一维数组a1[8]的类型为int *，而二维数组a2[4][8]的类型为int (*)[8]，意思是每个数组元素为一个长度为8的数组，如a2[0]表示第0个子数组。
2.2. a、&a、&a[0]、&a[0][0]值相同
| 表达式 | 含义 |
|---|---|
| a | 代表整个数组，值为数组的起始地址 |
| &a | 取整个数组的地址 |
| &a[0] | 数组首元素a[0]的地址。对于一维数组，是数组首元素的地址；对于二维数组，是子维度数组的首地址 |
2.3. 数据类型不同
类型不同体现在做加减运算时
| 表达式 | 含义 |
|---|---|
| a + 1 | 下一个元素的地址。对于一维数组，是下一个数组元素地址；对于二维数组，是下一个子维度数组的首地址 |
| &a + 1 | 跳过整个数组（不论一维还是多维），相当于指针指向数组首地址 + sizeof(a)处。实际上这部分不属于这个数组 |
| &a[0] + 1 | 同a + 1 |
3. 测试代码
测试代码中__check传入参数为char *，编译时添加-Wall选项，可以触发编译器类型检测，打印出变量的实际类型。
测试程序运行后，会按照Markdown表格的形式输出结果，整理编译输出和程序输出可以得到上边的测试结果。
编译命令
1gcc -Wall array_type.c 2>&1 | grep ' int' | sed -e 's%.*int%int%g'
2./a.out
测试程序源码
1
2#include <stdio.h>
3
4static inline void __check(char *a) { }
5
6#define to_var(x) ((unsigned long)(void *)(x) > 0xFF ? *(int *)(x) : 0xFF)
7#define to_off(base, x) ((unsigned long)(x) - (unsigned long)(base))
8
9#define __pr(base, a) \
10 do { \
11 __check(a); \
12 printf("| %-16s| | %p | 0x%02lX | 0x%02X |\n", \
13 #a, (void *)(a), to_off(base, a), to_var(a)); \
14 } while (0)
15
16
17int main(void)
18{
19 unsigned long size;
20 int i, j;
21 int a1[8];
22 int a2[4][8];
23
24 for (i = 0; i < 8; i++) {
25 a1[i] = i;
26 }
27 for (i = 0; i < 4; i++) {
28 for (j = 0; j < 8; j++) {
29 a2[i][j] = (i << 4) | j;
30 }
31 }
32
33 size = (unsigned long)sizeof(a1);
34 printf("sizeof(a1): %lu(0x%lX)\n", size, size);
35 printf("| var | typeof(var) | (void *)(var) | offset | *(int *)(var) |\n");
36 printf("| :------| :---------- | :-------------- | :-----: | :-----------: |\n");
37
38 __pr(a1, a1);
39
40 __pr(a1, &a1);
41 __pr(a1, &a1[0]);
42
43 __pr(a1, a1 + 1);
44 __pr(a1, &a1 + 1);
45 __pr(a1, &a1[0] + 1);
46
47
48 size = (unsigned long)sizeof(a2);
49 printf("sizeof(a2): %lu(0x%lX)\n", size, size);
50 printf("| var | typeof(var) | (void *)(var) | offset | *(int *)(var) |\n");
51 printf("| :------| :---------- | :-------------- | :-----: | :-----------: |\n");
52
53 __pr(a2, a2);
54 __pr(a2, a2[0]);
55
56 __pr(a2, &a2);
57 __pr(a2, &a2[0]);
58 __pr(a2, &a2[0][0]);
59
60 __pr(a2, a2 + 1);
61 __pr(a2, a2[0] + 1);
62
63 __pr(a2, &a2 + 1);
64 __pr(a2, &a2[0] + 1);
65 __pr(a2, &a2[0][0] + 1);
66
67 __pr(a2, (a2 + 1) + 1);
68 __pr(a2, (&a2 + 1) + 1);
69 __pr(a2, (&a2[0] + 1) + 1);
70
71 return 0;
72}
