为什么在C语言中，function(char * array[])是一个有效的函数定义，而(char (*array)[]不是？

Question

为什么在C语言中，function(char * array[])是一个有效的函数定义，而(char (*array)[]不是？

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我认为这是因为前者是指向char类型指针的数组，而后者是指向char类型数组的指针，我们需要正确指定被指向的对象的大小以便进行函数定义。在前者中；

function(char * p_array[])

指针所指向的对象的大小已经包含在内（它是一个指向字符的指针），但后者...

function(char (*p_array)[])

需要将p_array指向数组的大小作为p_array定义的一部分吗？我已经思考了很长时间，现在自己已经搞糊涂了，请有人告诉我我的推理是否正确。

- Matt

这是关于C还是C++的问题？标题说“C”，但标签说“两者都可以”，答案取决于您使用哪个... - Dietrich Epp

@Dietrich Epp - C和C ++是不同的，但这个问题的答案并不取决于你使用哪一个。 - Chris Lutz

@Chris Lutz：这两种写法在C语言中都是完全有效的，但其中一种在C++中是无效的。 - Dietrich Epp

抱歉，标签已编辑。这是C语言，我错误地假设两者都适用于两种语言。 - Matt

@Dietrich Epp - 我以为指向数组的指针需要一个数组大小，但是cdecl很奇怪，我不想查了。 - Chris Lutz

这个问题在当前的形式下毫无意义。在C语言中，两个参数声明都是完全有效的。 - AnT stands with Russia

4个回答

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注意：
以下答案是从C++的角度回答的，当标记为C++时添加了该答案。如果标记更改为仅C，则两个提到的示例在C中都是有效的。

是的，你的推理是正确的。
如果您尝试编译编译器给出的错误，则会出现：

parameter ‘p_array’ includes pointer to array of unknown bound ‘char []’

在C++中，数组大小需要在编译时确定。C++标准不允许使用可变长度数组(VLA)。一些编译器支持这个特性作为扩展，但这不符合标准规范。

- Alok Save

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这两个声明是非常不同的。在函数参数声明中，对参数名称直接应用[]的声明符与*完全等价，因此你的第一个声明在所有方面都与以下声明完全相同:

function(char **p_array);

然而，这并不适用于参数类型的递归。你的第二个参数的类型是char (*)[]，它是一个指向未知大小数组的指针 - 它是一个不完整类型的指针。你可以轻松地使用这种类型声明变量 - 以下是有效的变量声明：

char (*p_array)[];

就像指向其他不完整类型的指针一样，您不能对此变量（或函数参数）执行任何指针算术运算 - 这就是您出错的地方。请注意，[]运算符被指定为a[i]与*(a+i)相同，因此该运算符不能应用于您的指针。当然，您可以将其作为指针使用，因此以下内容是有效的：

void function(char (*p_array)[])
{
    printf("p_array = %p\n", (void *)p_array);
}

这种类型也兼容指向任何其他固定大小的char数组的指针，因此您也可以这样做：

void function(char (*p_array)[])
{
    char (*p_a_10)[10] = p_array;

    puts(*p_a_10);
}

...甚至包括这个：

void function(char (*p_array)[])
{
    puts(*p_array);
}

尽管这样做几乎没有什么意义：你可以直接声明类型为char *的参数。

请注意，尽管允许使用*p_array，但不允许使用p_array[0]。

- caf

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所以基本上，函数定义(char (p_array)[])是允许的，函数可以使用p_array指针并对其进行解引用以获取值，但不能对p_array指针本身进行算术运算。因此，我们不能在p_array指针上执行算术运算（如(p_array+1)），因为它不知道+1应该添加到p_array多少，因为它不知道它指向什么类型。但是像*((p_array)+1)这样的算术运算应该是有效的，因为它知道p_array是指向char类型的指针，因此知道应该添加多少+1。 - Matt

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@Matt：是的。第二个例子等同于(*p_array)[1]，这是可以的。 - caf

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因为，

(1) function(char * p_array[])

等同于char **p_array，即有效的双指针。

(2) function(char (*p_array)[])

您说得对，p_array是指向char数组的指针。但是，当它作为函数参数出现时，它需要具有固定的大小。您需要提供大小，这样它也将变得有效。

- iammilind

@Mahesh，不是的，第二个是字符数组的指针（但需要有固定的大小）。另外，字符数组是一种数据类型；我们不能有一个指向它的函数指针。你可以这样赋值：char (*p)[3] = &a; 其中 char a[3];。 - iammilind

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@iammilind：问题标题说的是“C”，但你正在编译为C++。 - Dietrich Epp

1

@Dietrich Epp: 该Q标记了C和C++，但标题只涉及到C。在C和C++中，这些行为将会有所不同。C允许VLA而C++则不允许。 - Alok Save

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@Chris：抱歉，我经常会犯错，所以使用编译器-pendantic -ansi -Wall -Wextra进行双重检查，因为找到适当的部分需要更多时间。（适当的部分是n1570第6.7.6.2和6.7.6.3节，尽管您基本上必须阅读这两个部分才能弄清楚这是可以的。它们不是VLA，而是不完整类型的数组。 VLA是C99中的新功能，但不完整类型的数组与C本身一样古老。） - Dietrich Epp

@Dietrich - 那很有道理。我现在认为你是对的，尽管我认为这段代码有效令人遗憾。 - Chris Lutz

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- Dietrich Epp · Accepted Answer

在C语言中，两者都是有效的，但在C++中不是。你通常是正确的:

char *x[]; // array of pointers to char
char (*y)[]; // pointer to array of char

然而，如果数组出现在函数参数中，则它们会退化为指针。因此它们变成了：

char **x; // Changes to pointer to array of pointer to char
char (*y)[]; // No decay, since it's NOT an array, it's a pointer to an array

在 C 语言的数组类型中，允许其中一个大小未确定。此未确定的大小必须是最左边的（哎呀，我一开始说成是最右边了）。因此，

int valid_array[][5]; // Ok
int invalid_array[5][]; // Wrong

你可以将它们链接起来使用，但我们很少有理由这样做。

int (*convoluted_array[][5])[][10];

注意:如果一个数组类型中包含[]，则该类型是不完整的。您可以传递指向不完整类型的指针，但某些操作将无法工作，因为它们需要一个完整的类型。例如，以下操作将无法正常工作：

void func(int (*x)[])
{
    x[2][5] = 900; // Error
}

这是一个错误，因为编译器需要知道x[0]和x[1]有多大才能找到x[2]的地址。但是x[0]和x[1]的类型是int[]——这是一种不完整的类型，没有关于其大小的信息。如果您想象一下类型的“未衰减”版本，即int x[][]，就会更清楚，它显然是无效的C语言代码。如果您想在C中传递二维数组，有几个选项：

传递一个带有大小参数的一维数组。

void func(int n, int x[])
{
    x[2*n + 5] = 900;
}

void func(int *x[])
{
    x[2][5] = 900;
}

使用固定大小。

void func(int x[][5])
{
    x[2][5] = 900;
}

使用变长数组（仅限C99，因此可能不适用于微软编译器）。

// There's some funny syntax if you want 'x' before 'width'
void func(int n, int x[][n])
{
    x[2][5] = 900;
}