字符数组在内存中是如何存储的？

Question

我对字符数组的内存地址感到困惑。以下是演示代码:

char input[100] = "12230 201 50";
const char *s = input;
//what is the difference between s and input?

cout<<"s = "<<s<<endl;                    //output:12230 201 50
cout<<"*s = "<<*s<<endl;                  //output: 1

//here I intended to obtain the address for the first element
cout<<"&input[0] = "<<&(input[0])<<endl;  //output:12230 201 50

char数组本身就是一个指针吗？为什么“&”操作符不能给出char元素的内存地址？如何获得单个条目的地址？谢谢！

- jwm

Answer 1

在你的最后一行代码中，表达式&(input[0])确实返回了你的字符数组的第一个字符的地址，也就是你的字符数组input的地址。所以你的代码有点起作用。

但输出运算符<<对char *进行了重载，并将你的字符数组作为C字符串输出（打印所有字符直到找到一个零字符为止）。

要输出地址，请按以下操作：

void *p = input;
std::cout << "p=" << p << "\n";

- Johannes Overmann

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谢谢，但我没有观察到使用“\n”打印时有任何区别，但在&前面加上(void*)可以给出地址。 - jwm

是的。\n与指针无关，它只是一个换行符。重要的是要打印一个void*。 - Johannes Overmann

@jingweimo "\n" 只是在输出流中输出换行的一种方式。std::endl 输出一个换行符，同时刷新输出缓冲区。手动刷新缓冲区通常不需要，因此许多人更喜欢使用 '\n' 或 "\n"（在某些情况下可能更快）。 - Blastfurnace

@Blast：是的！当你将输出重定向到文件时，速度可能会慢上几个数量级。刷新几乎总是不必要的。std::endl是一个误解，在正常代码中不应该使用。 - Johannes Overmann

Answer 2

虽然在大多数情况下，数组可以被视为指向数组中第一个元素的指针，但它们与指针并不相同。从技术上讲 - 数组会衰变为指针。

&(input[0]) 返回一个 char*，它有一个重载函数可以打印实际的字符串。要打印地址，您可以使用 static_cast<void*>(&input[0])。

- larsmoa

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不，数组不是指向它们的第一个元素的指针。它们会衰变成它们。这并不意味着它们是相同的，即使这可能有助于初学者理解如何使用它们。 - Fureeish

@Fureeish 注意。除了四个例外（sizeof运算符、_Alignof运算符、一元'&'运算符或用于初始化数组的字符串字面值），对数组的访问是通过指向第一个元素的指针进行的。上面的 &(input[0]) 实际上等同于 input 的 char*。唯一需要注意的是 &input 将是指向 int [100] 数组的指针。 - David C. Rankin

访问并不等同于身份。即使考虑到除了访问之外的其他方面，这个观点仍然成立。 - Fureeish

@David：多维数组怎么办？那就没有指针数组了吗？不是的。数组和指针是非常不同的，只是在某些情况下会退化成指针。 - Johannes Overmann

不是，但它的工作方式完全相同。假设你有int arr[5][5];并访问arr[0]。你所拥有的是一个指向整数数组的指针[5]，例如 int (*)[5]。无论你有多少维度，规则总是相同的。现在我不是在质疑数组和指针是否相同，当然它们不同，我要解决的是对数组（或多维数组等）的访问问题。 - David C. Rankin

我想删除这个答案，但由于它是被接受的答案，所以无法删除。已更新答案以考虑评论。 - larsmoa