当将值赋给指针时，出现“Initialization from incompatible pointer type warning”警告

Question

当将值赋给指针时，出现“Initialization from incompatible pointer type warning”警告

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当我使用这段代码时，GCC会给我一个“初始化类型不兼容的指针”的警告（尽管代码正常工作并完成了它应该完成的任务，即打印数组的所有元素）。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int arr[5] = {3, 0, 3, 4, 1};
    int *p = &arr;

    printf("%p\n%p\n\n", p);

    for (int a = 0; a < 5; a++)
        printf("%d ", *(p++));
    printf("\n");
}

然而，当我使用这部分代码时，没有任何警告被给出。

int main(void)
{
    int arr[5] = {3, 0, 3, 4, 1};
    int *q = arr;

    printf("%p\n%p\n\n", q);

    for (int a = 0; a < 5; a++)
        printf("%d ", *(q++));
    printf("\n");
}

这两个片段唯一的区别在于我将 *p = &arr 和 *q = arr 分配不同的值。

& 的作用是什么？
为什么代码在这两种情况下执行并给出完全相同的输出？

- Nathu

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数组类型与指向数组项的指针兼容（但会衰减成指向第一个元素的指针），因此在第二种情况下没有问题。 - spectras

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在学习过程中，使用 gcc -std=c11 -pedantic-errors 来编译 C 代码是一个好习惯。这将防止您执行无效的 C 代码。 - Lundin

5个回答

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TL;DR 检查类型。

&arr 的类型为 int (*) [5]（指向包含 5 个 int 元素的数组的指针）。
arr 的类型为 int [5]，但并非总是如此。

引用 C11，第 §6.3.2.1 章节，(强调为本人添加)

除了作为 sizeof 运算符、_Alignof 运算符或一元 & 运算符的操作数，或者用于初始化数组的字符串字面量时，具有类型为“类型数组”的表达式将转换为具有类型为“类型指针”的表达式，该指针指向数组对象的初始元素，并且不是左值。

因此，

 int *q = arr;   // int[5] decays to int *, == LHS

并且

 int *q = &arr[0];   // RHS == LHS

相同，然而，

 int *q = &arr; // LHS (int *) != RHS (int (*) [5])

类型表达式不匹配。

现在，它可以工作，因为如Lundin的答案中已经提到的那样，数组变量的地址很可能与数组的第一个元素的地址相同，因此尽管类型不匹配，值是相同的，所以这似乎可以工作。

- Sourav Ghosh

不，&arr 的结果类型是 int(*)[5]。 - Lundin

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以下是指向数组（开头）的方式（无警告），两种方式都可行：

int *q = arr;
/* OR */
int *q = &arr[0];

这个代码有点介于两者之间，会产生一个警告：

int *q = &arr;

- SHG

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第一个示例都没有指向数组，它们指向数组的第一个项目（第二个是通过直接取其地址获得的，第一个是通过数组退化获得的）。在许多情况下都会争论不休，但在问题的背景下可能是相关的。 - spectras

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输出结果相同，因为arr[0]的地址与指向arr[]的指针字面上是等价的。任何指向arr[0]的指针都将其值设置为arr[0]的地址；这就是指针的作用。阅读有关指针及其与数组的关系的文章。有无数的教程可供参考，其中一些可能会以你的两种情况作为示例。

- TomServo

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当数组作为左值在表达式中使用时，它会衰变（decays）成指向其第一个元素的指针。因此int *q = arr;用数组arr的第一个元素的地址初始化int指针q：一切都很好，没有任何警告。

但是&arr是一个数组的地址。它只能正确地用来初始化（或分配给）指向数组或相同大小的指针，或者指向一个未确定大小的数组的指针。你使用它来初始化指向int的指针（这是一种不同且不兼容的类型），编译器会对此发出警告。因为使用从不同类型的指针初始化的指针是根据标准的Undefined Behaviour（未定义行为）。

但在常见的实现中，任何类型的指针都具有相同的表示方式，即对象的第一个字节的地址。因此，即使标准不允许，指向任何类型的指针的指令int *p = arr;最终得到的p的值与正确的int *p = arr;相同。这解释了为什么您的程序仍然给出了预期的值。

顺便说一下，未定义行为并不禁止预期结果，只是不同的编译器可能会给出不同的结果，崩溃，提前无错误地结束，踢你的狗等（即使到目前为止没有编译器能够打中我的狗;-)）

- Serge Ballesta

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可以查看英文原文，
原文链接

- Lundin · Accepted Answer

&arr返回一个数组指针，是特殊的指针类型int(*)[5]，它指向整个数组。
在表达式中使用arr时（如int *q = arr;），它会“衰减”为指向第一个元素的指针。与int *q = &arr[0];完全等价。

在第一种情况下，您尝试将一个int(*)[5]赋值给一个int*。这些不兼容的指针类型，因此编译器会发出错误诊断信息。

事实证明，数组指针和指向第一个元素的int指针很可能在内部具有相同的表示形式和相同的地址。这就是为什么第一个例子“有效”，即使它不是正确的C语言代码。