指向固定尺寸数组行为的指针

Pointer to fixed size array behaviour

本文关键字:指针 数组      更新时间:2023-10-16

为什么这样可以工作?

uint8_t array[4] = {1,2,3,4};
uint8_t* parray = array;
uint8_t (*p1)[4]  = (uint8_t (*)[4])&array;
uint8_t (*p2)[4]  = (uint8_t (*)[4])&parray;
uint8_t (*p3)[4]  = (uint8_t (*)[4])parray;
uint8_t test1 = **p1;    // test1 = 1
uint8_t test2 = **p2;    // test2 = something random
uint8_t test3 = **p3;    // test3 = 1

parray 显然与 array 几乎相同。例如,数组[0] == parray [0]。但是,当我想将指针转到数组作为固定大小数组的指针时,我必须使用>& 符号。当我想将指针转到 parray >时,我不得不。

实例。

有一个功能接受指向固定大小数组的指针

void foo(uint8_t (*param)[4])
{
    ...
}

当我以指针作为另一个函数中获得参数时,我可以将其传递给 foo this吗?

void bar(uint8_t param*)
{
    uint8_t (*p)[4]  = (uint8_t (*)[4])param;
    foo(p);
}

有更好的方法吗?

这是一个称为 array decaying 的功能。当变量名称在价值上下文中使用时,数组变量被称为 decay 到第一个元素的指针。

在这里,数组在值上下文中使用: parray = array,因此衰减。您可以显式写腐烂:parray = &(array[0])。前(隐式衰减(只是后者的句法糖。

操作员的操作数不是价值上下文。因此,数组名称不会衰减。&array&(array[0])不同。首先采用数组类型的地址,后者采用元素类型的地址。另一方面,parray是一个完全不同的变量,&parray返回指针存储的地址,这不是存储数组的地址。

uint8_t (*p1)[4]  = (uint8_t (*)[4])&array;

这是正确的,尽管转换是多余的,因为&array已经是uint8_t (*)[4]类型。

uint8_t (*p2)[4]  = (uint8_t (*)[4])&parray;

这是错误的。parray是类型uint8_t*,其存储的地址不包含类型uint8_t[4]的对象。相反,它包含指针。

uint8_t (*p3)[4]  = (uint8_t (*)[4])parray;

这有点怀疑。parrayuint8_t的指针,而不是uint8_t[4]的指针。但是,它恰好指向一个也包含 uint8_t[4]对象的地址,因此可行。


parray显然与数组

几乎相同

,但显然不完全相同,如您的程序的行为所证明的。

array是四个uint8_t元素的数组,parrayuint8_t的指针,指向array的第一个元素。这种区别对于理解很重要。


结论:重要的是要了解阵列的衰减是什么,阵列和指针之间有什么区别,最重要的是:显式转换可以从编译器中隐藏错误 - 避免它们。


编辑:

当我以指针作为另一个函数中获得param时,我可以以这种方式将其传递给foo吗?

仅当您可以证明param指向一个的第一个元素时 uint8_t[4]。这本质上是bar的前提。

但是,最好不要依靠口头前提,何时您可以使用类型系统来传达要求:

有更好的方法吗?

更改bar的参数类型,以便用户知道通过正确类型的指针:

void bar(uint8_t (*param)[4]) {
    foo(param);
}

当然,这使bar在这个简单的示例中多余。

" parray 显然与 array "< - 此部分不正确

array的类型到parray的类型有隐式转换,因此初始化(或分配(,例如。uint8_t* parray = array;parray设置为等于&array[0]。转换不存在于相反的方向。

p1 p2 p3初始化时,您正在用铸件掩盖表达式的类型

uint8_t (*p1)[4]  = (uint8_t (*)[4])&array; 

这里的演员是多余的,&array已经是(uint8_t (*)[4])

uint8_t (*p2)[4]  = (uint8_t (*)[4])&parray;

这里的演员是 lie &parrayuint8_t**

uint8_t (*p3)[4]  = (uint8_t (*)[4])parray;

这里的演员是安全的,仅是因为parray的值

分配语句,

  uint8_t (*p2)[4]  = (uint8_t (*)[4])&parray;

然后以后做

  uint8_t test2 = **p2; 

违反了严格的别名。

要详细说明,&parray是类型uint8_t**,您将其施放为类型(uint8_t (*)[4])(它们都不是兼容类型(,并且您尝试放弃目标指针。这会导致不确定的行为。

相关,C11,第§6.5/p7

一个对象应仅通过具有其中一个的LVALUE表达式访问其存储值 以下类型: 88(

- 一种与对象的有效类型兼容的类型,

- 与对象的有效类型兼容的类型的合格版本,

- 一种与有效类型相对应的签名或未签名类型的类型 对象,

- 与合格版本相对应的签名或未签名类型的类型 对象的有效类型,

- 包括上述类型之一的汇总或联合类型 成员(包括,递归,是亚群落或包含工会的成员(或

- 角色类型。

但是,当我想将阵列指向阵列的指针作为指向 固定大小数组,我必须使用&符号。

在这里,您的陈述在特别的情况下是完全错误的,一般而言,一般而言。您已经获得了它并将其分配到指针变量parray,然后...试图将该变量的地址视为数组的指针?在特殊的情况下,数组的名称腐烂到指向数组的指针。总体上指向数组的指针与数组的第一个元素的指针相同,因此您可以使用&array[0]或仅array