C语言中“数组名”和“&数组名”

C语言中 `数组名` 和 `&数组名`

== 实验环境 ==

编译器：gcc 5.4.0
操作系统：Ubuntu 16.04 x86_64

缘起

本以为此知识点我已熟练掌握，可是最近应用的时候还真给记混淆了。所以写篇文章加深印象。

Show me the code

废话少说，show me the code.

#include <stdio.h>
int main(void)
{
    int array[5] = {
   0};
    printf("1. array = %p\n", array); 
    printf("2. &array = %p\n", &array); 
    printf("3. &array[0] = %p\n", &array[0]); 
    printf("4. array + 1 = %p\n", array + 1);
    printf("5. &array[0] + 1 = %p\n", &array[0] + 1);
    printf("6. &array + 1 = %p\n", &array + 1);
    printf("7. sizeof(array) = %lu\n", sizeof(array)); 
    return 0;
}

请你思考一分钟，然后再看答案。
…
…

运行结果是：

这里写图片描述

讨论

在绝大多数关于数组的表达式中，数组名代表指针常量，这个指针指向数组首个元素。从数值上讲，数组名表示的值就是首个元素的地址。从结果的第1行和第3行，第4行和第5行，都可以验证这一点，即array的值就等于&array[0]的值。

刚才已经说过，数组名代表指针常量，且这个指针指向数组首个元素。当对这个指针进行加减的时候，以一个数组元素为颗粒度。例子中的数组元素为整型，所以数组名加1时地址加4. 对比第4行和第1行，可以验证。

但是，在以下2种语境中，数组名并不是上面说的指针常量。

sizeof(数组名)
&数组名

对于1，sizeof(数组名)返回整个数组的长度，而不是指针常量的长度。结果的第7行，返回20（=4*5），而不是返回8（因为地址宽度是64位，所以指针占8字节）。

对于2，对数组名取地址所产生的值的类型是一个指向整个数组的指针，而不是一个指向指针常量的指针。所以&array的类型是指向整个数组的指针，而array是指向array[0]的指针，虽然在数值上相同（结果的第1行和第2行），但是在类型上不同。

正因为它们的类型不同，所以在加1或减1的时候，颗粒度不同。array以一个数组元素为颗粒度，例子中的数组元素为整数，所以array加1时地址加4（对比结果的1、4两行）；而&array以整个数组为颗粒度，例子中的数组为有5个元素的整型数组，所以&array加1时，地址加20（对比结果的2、6两行）。

总结

绝大多数情况下，数组名代表指针常量，这个指针常量指向数组首个元素。从数值上讲，数组名的值就是首个元素的地址。当对这个指针常量进行加减的时候，以一个数组元素为颗粒度。
在 sizeof(数组名) 和 &数组名 这2种语境中，数组名并不是上面说的指针常量。 sizeof(数组名)返回整个数组的长度，而不是指针常量的长度。&数组名 的类型是一个指向整个数组的指针，而不是一个指向指针常量的指针。
数组名和&数组名虽然在数值上相同，但是在类型上不同——数组名是指向首个元素的指针，&数组名是指向整个数组的指针。在指针加减整数的时候，前者以一个元素为颗粒度，后者以整个数组为颗粒度。