C语言 数组到指针的转换

1、数组到指针的转换

当使用一个数组的名称时，除非它被用作 sizeof 操作符的参数或用于一元操作符 &，数组会自动衰退为指向其第一个元素的指针。

1）作为函数参数

#include <stdio.h>

int main() {
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
     // arr 衰退为指向 arr[0] 的指针
    int *ptr = arr;
    
    // 打印指针所指向的值
    printf("%d\n", *ptr);  // 输出 1
    printf("%d\n", *(ptr + 1));  // 输出 2
    
    return 0;
}

arr 的类型实际上是 int[5]，但在大多数情况下（如在表达式中或作为函数参数），arr 会衰退为指向 arr[0] 的指针，类型为 int*。arr 被隐式转换为 int*，指向数组的第一个元素 arr[0]。

2）作为函数参数

当数组作为函数参数时，它会自动转换为指针。也就是数组的大小信息会丢失，函数仅接收一个指向数组的指针。

#include <stdio.h>

void printArray(int *arr, int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

int main() {
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    printArray(arr, 5); // arr 衰退为指针
    return 0;
}

2、数组不会衰退为指针的情况

sizeof 不会触发数组衰退，返回整个数组的大小（以字节为单位）。&arr 会返回数组的地址而不是数组第一个元素的地址。

#include <stdio.h>

int main() {
    // 声明一个大小为5的整型数组
    int arr[5];  
    
    // 使用 sizeof 操作符计算整个数组的大小
    // 假设每个 int 占用 4 字节，则输出 20 字节
    printf("Size of array: %zu bytes\n", sizeof(arr)); 

    // 使用 & 操作符获取数组地址
    // `ptr` 指向数组的第一个元素 (arr[0])
    int *ptr = arr;         
    // `ptrArr` 指向整个数组的地址  
    int (*ptrArr)[5] = &arr;  

    // 打印数组第一个元素的地址和整个数组的地址
    // 打印数组第一个元素的地址
    printf("Address of arr[0]: %p\n", (void*)ptr);    
    // 打印整个数组的地址  
    printf("Address of array: %p\n", (void*)ptrArr);    

    return 0;
}

3、数组衰退的影响

由于数组会衰退为指针，数组的大小信息在大多数情况下会丢失。因此，传递数组给函数时，必须额外传递数组的大小信息，否则函数无法确定数组的大小。

#include <stdio.h>

void printSize(int arr[]) {
     // 输出指针的大小
    printf("Size inside function: %zu\n", sizeof(arr)); 
}

int main() {
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
     // 输出数组的大小 (20字节, 假设每个int是4字节)
    printf("Size of array: %zu\n", sizeof(arr)); 
    // 输出指针的大小 (通常是8字节，取决于平台)
    printSize(arr);  
    return 0;
}