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数组名称是指针，函数名称也是指针，但结构名称不是指针。我试图了解这种差异背后是否有一些逻辑推理，或者它只是 C 语言的随机语法？

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3 回答 3

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数组或函数的实例只有一个，所以我们可以指向它们。但是，结构可以有很多实例，所以我们不能指向结构，但可以指向结构实例。

于 2020-08-20T10:39:41.690 回答
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数组很奇怪。它们的行为与其他类型不同。

C 派生自一种名为 B 1的早期语言，它维护一个指向数组第一个元素的单独指针。鉴于声明

auto a[10];

你会在内存中得到如下内容：

   +–––+
a: |   | ––+
   +–––+   |
    ...    |
     +–––––+
     |
     v
   +–––+
   |   | a[0]
   +–––+
   |   | a[1]
   +–––+
    ...
   +–––+
   |   | a[9]
   +–––+

数组下标操作a[i]被定义为*(a+i)- 给定存储在的起始地址a，从该地址偏移i元素（不是字节）并取消引用结果。

在设计 C 时，Ritchie 想保留 B 的数组语义，但他不想保留指向第一个元素的单独指针，所以他去掉了它 - 相反，他创建了最终标准化的规则如下：

6.3.2.1 左值、数组和函数指示符
...
3 除非它是运算sizeof符、运算符_Alignof或一元&运算符的操作数，或者是用于初始化数组的字符串字面量，否则为 '' 类型的表达式'' 类型的数组被转换为类型为 ''类型的指针的表达式，该指针指向数组对象的初始元素，而不是左值。如果数组对象具有register存储类，则行为未定义。
C 2011 在线草案

当你在 C 中声明一个数组时

int a[10];

你在内存中得到了这个：

   +---+
a: |   | a[0]
   +---+
   |   | a[1]
   +---+
    ...
   +---+
   |   | a[9]
   +---+

没有为单独的指针对象分配空间。下标操作a[i]仍然定义为*(a + i)，只是在这种情况下，表达式a从数组类型转换为指针类型作为计算的一部分。

这很重要——数组名a 不是指针。相反，表达式 a会根据需要从数组类型转换为指针类型。

函数也有类似的规则：

4函数指示符是具有函数类型的表达式。除非它是运算符的操作数、sizeof运算_Alignof符65)或一元运算&符，否则类型为“函数返回类型”的函数指示符将转换为类型为“指向函数返回类型的指针”的表达式。
65) 因为没有发生这种转换，所以 sizeof 或 _Alignof 运算符的操作数仍然是函数指示符，违反了 6.5.3.4 中的约束。
同上。

结构类型不像数组那样工作 - 成员不是基于与基地址的数字偏移量来访问的。有一种完全不同的机制在起作用，因此struct foo表达式不会像数组表达式或函数指示符那样“衰减”为指针类型。

  1. 如果你真的感兴趣，你可以阅读 Ritchie 在这篇文章中自己开发 C 的记录。
于 2020-08-20T13:27:34.307 回答
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我认为主要原因是与数组相反的结构（和联合）类型的对象具有赋值运算符。

所以例如你可以写

struct A a1;
struct A a2;
a1 = a2;

如果结构类型的对象会衰减为指针，则此分配将没有意义。

于 2020-08-20T10:49:07.490 回答