数组

为什么我们需要数组？

数组提供了一种将对象组织成具有其自身重要性的聚合的方法。例如，C 字符串是字符数组（chars），字符串如 Hello World!。具有作为一个单独的字符不固有的聚合的含义。类似地，数组通常用于表示数学向量和矩阵，以及多种类型的列表。此外，如果没有某种方法对元素进行分组，则需要单独处理每个元素，例如通过单独的变量。它不仅不实用，而且不容易适应不同长度的集合。

在大多数上下文中，数组被隐式转换为指针。

除了作为 sizeof 运算符，_Alignof 运算符（C2011）或一元 &（取址）运算符的操作数出现，或者作为用于初始化（其他）数组的字符串文字时，数组被隐式转换为指向其第一个元素的指针。这种隐式转换与数组下标运算符（[]）的定义紧密耦合：表达式 arr[idx] 被定义为等同于*(arr + idx)。此外，由于指针算术是可交换的，*(arr + idx) 也相当于*(idx + arr)，而*(idx + arr) 又相当于 toidx[arr]。只要 idx 或 arr 是一个指针（或一个衰减到指针的数组），另一个是整数，所有这些表达式都是有效的并且计算得到相同的值。

作为一个特例，观察 &(arr[0]) 相当于 &*(arr + 0)，这简化为 arr。所有这些表达式在最后衰落到指针的任何地方都是可以互换的。这再次简单地表达了一个数组衰减到指向其第一个元素的指针。

相反，如果取址运算符应用于 T[N] 类型的数组（ 即 &arr），那么结果的类型为 T (*)[N] 并指向整个数组。这与至少针对指针算术的指向第一数组元素的指针不同，指针算术是根据指向类型的大小来定义的。

函数参数不是数组。

void foo(int a[], int n);
void foo(int *a, int n);

虽然 foo 的第一个声明对参数 a 使用类似数组的语法，但这种语法用于声明一个函数参数，声明该参数作为指向数组元素类型的指针。因此，foo() 的第二个签名在语义上与第一个签名相同。这对应于数组值到指针的衰减，它们作为函数调用的参数出现，这样如果变量和函数参数声明为具有相同的数组类型，那么该变量的值适合在函数调用中使用，因为与参数关联的参数。