Re: [問題] 對陣列名稱取址

[Hazukashiine (恥ずかしい ね...(>///<))]

※ 引述《lalaboom (lalaboom)》之銘言：
: 標題: [問題] 對陣列名稱取址
: 時間: Tue May 12 19:54:31 2015
:　
: 之前我的認知陣列名稱是一個常數指標，非指標常數喔，
:　　
: 1. 請問這個敘述對嗎？
:　　
: 現在有陣列 int b[2]; int a[2][3];
:　　
: 2. 請問為什麼 b 跟 &b 兩個address會一樣呢？
:    我可以理解 a, a[0], &a[0][0] 這3個一樣，
:    但是type不同，還是說這個認知也是錯的XD
:　　
: 3. 陣列在記憶體裏面除了宣告出來的連續空間，
:    陣列名稱是否會有另外像宣告指標一樣有一個變數空間嗎？
:　　
: 關於2之前好像有看到說&b = b 是定義好的 (compiler ? )

這些問題好像有許多的初學者都很困惑，
雖然明天我要考可怕的偏微分段考已經自顧不暇了，不過還是想回答一下。（笑

站在Ｃ語言本身的角度，陣列本身不是一個指標，它就是一個單單純純的陣列。
站在機器的角度，陣列佔據了記憶體一段連續的空閒，並且有個變數記錄了它的位置。
但是這個變數不是程式設計師可以直接獲得的，它需要進行轉換才能獲得。

先說說第二個好了：
b 跟 &b 的地址不一樣，簡單地說， &b 的地址並不存在，而且對編譯器來說是非法的。
因為當你在寫單獨一個 b 的時候， b 已經被隱式轉換成指標型態，而且這是被強制的。
在且 b 是一個右值（r-value），意思是你不能對此作取址的動作。

根據 ISO 文件 §4.2.1 Standard Conversions: Array-to-pointer conversion

An lvalue or rvalue of type "array of N T" or "array of unknown bound of T"
can be converted to an rvalue of type "pointer to T." The result is a pointer
to the first element of the array.

接下來的第三個也是一樣，
陣列名稱有佔空間嗎？結果呼之欲出，當然不佔。因為陣列名稱(b)是右值，並不佔空間。

可是你一定會很好奇不佔空間的話你的程式要如何知道陣列在哪？
這件事很妙，站在Ｃ語言的角度並不佔空間，但是實作上辦不到，所以當然要佔空間。
只是這個變數不是你的程式可以 access 的，它被編譯器巧妙地包裝了。
這樣很矛盾嗎？

其實，不。
因為程式語言本身定義的是語法結構，並不是實作的內容。
因此一個程式語言可以有很多種編譯器，像是 GCC C Compiler, MSVC etc.

如有錯誤歡迎指正。

(￣▽￣＃)=﹏﹏ 飄走=

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當教授在講臺上C++的時候，我的臉比佳佳還要沮喪...
講正經的... C++是一個被過度設計的程式語言，完全遭透了!

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 140.113.91.124
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/C_and_CPP/M.1431438143.A.864.html
※ 編輯: Hazukashiine (140.113.91.124), 05/12/2015 21:49:51
→ Feis: &b 存在且合法. b 不佔空間的話, 試解釋 sizeof(b)
&b 當然存在且合法。不存在的是 &b 的地址。
請您再仔細地看上文「&b 的地址（即&&b）並不存在，而且對編譯器來說是非法」

根據 ISO/IEC 9899:TC3 Committee Draft — Septermber 7, 2007   WG14/N1256

§6.5.3.4

3. ... When applied to an operand that has array type,
   the result is the total number of bytes in the array.

這項目特別被舉出來是為了避免 sizeof(b) 中的 b 被 implicitly convert.
所以說，sizeof(b) 仍然是 int b[2] 這個陣列的位元組大小。

→ Feis: b 是個陣列. 但是不占空間嗎? 蠻有趣的
b 是陣列名稱， b[] 才是是陣列，該陣列的型態是 int[2]。
b 不佔空間，只有 b[] 佔空間，但是實作上需要使用一個空間來儲存 b[2] 的地址。
而且這個空間也一樣是放在 stack 中，會隨函式的增長或消滅來生成與毀滅。

推 CaptainH: b 是 lvalue
推 AstralBrain: b[2]不是陣列, b[2]是陣列的第3個element
已修正，感謝提出錯誤。

→ AstralBrain: b 是 lvalue (這很重要) http://ideone.com/mKCvI2
這是邏輯謬誤，使用Ｃ++來檢視Ｃ？
在Ｃ語言中，不實際擁有在記憶體中一塊物理位置的稱之為右值。
b 是陣列名稱（並非陣列本身），當然在記憶體中不擁有物理位置。

推 CaptainH: 那你怎麼解釋An lvalue or rvalue of type "array of N
→ CaptainH:  T"這個東西？
→ Feis: 放在 stack 中? 這也蠻有趣的
推 CaptainH: 修正後仍是錯，b[]不是正確的語法，更別說他代表什麼了
不然大大覺得應該要如何準確地表示陣列？
陣列一語本來就不是正確的語法，最正確的用法是：

It has type `int[2]`.

推 Feis: 推一下右值的定義. 蠻有趣的
L-values have storage addresses that are programmatically accessible to the
running program, meaning that they are variables or dereferenced references to
a certain memory location.

Does b have its own storage address? Only b[0] and b[1] does!

→ Feis: 對了. 忘了問 4.2.1 的那節是 ISO C 哪個版本?
→ Feis: 我建議你可以去 C 標準找一下 rvalue (如果你在說 C 的話)
→ Feis: 所以你的 compiler 印不出 &b ?
`b` has type `int[2]`, and `&b` has type `int(*)[2]`.
Type `int(*)[2]` will decay to `int*` while the array length is useless.

→ Feis: 此外你可以想想 struct 變數~ 比對一下跟 array 的差別
→ Feis: 還有你的 sizeof 的說明不是已經說了 b 是 array type ?
→ Feis: 如果 b 不是 array type, 那 sizeof(b) 到底是甚麼.. 頭痛
我承認我真的不知道 b 是不是 array type，
但是 b 肯定是 int[2]，只是在程式碼中會被轉型成 int(*)[2]。

→ Feis: b 會被轉成 &b[0] 喔~ 所以是 int * 而不是 int(*)[2]
絕不是 int*

http://stackoverflow.com/questions/2893911/
address-of-an-array-address-of-being-ignored-be-gcc

int(*)[2] 會 decay 成 int* 當陣列長度無用的時候，

→ Feis: 恩.. 我們看的是同一篇嗎 XDDDDD
→ Feis: 我需要一點時間理解.  晚安 : )
A pointer that points to an array of 50 ints has type int (*)[50] - that's
the type of &test.

→ Feis: 是阿. 那不就是 &b 嗎 xD
是呀～所以 &b has type `int(*)[2]` not type `int*`.

→ Feis: 但是你說的不是  b 在程式碼中會被轉 int (*)[2] 嗎?
→ Feis: 我說的是 b 會轉為 int * 不是 &b 阿 QQ
喔喔喔～我錯亂惹～
整理一下：
b:  int[2] -> int* (implicit conversion: array-to-pointer conversion)
&b: int(*)[2]      (address-of operator)

→ Feis: 用編輯文章好難回阿 xD 原文 &b 的 address 應該不是 &&b 的
→ Feis: 意思. 或者我以為他不是 xD
搞不好真的不是，中文有時候會怪怪der.

→ bibo9901: 你是跟葉孤紅一樣有人專門寫一本錯誤的書給你看嗎 XD
XDDD
錯亂惹啦～先去準備偏微分啦！！！

這篇的重點是:
1. Implicit type conversion: array-to-pointer conversion
2. b has type int[2], and &b has type int(*)[], and &&b is invalid.

→ bibo9901: 既然 b 是一個 rvalue 那你怎麼能用 address-of 呢?
暈～
b 在 code 中被轉換的才是 rvalue，
在 sizeof operator 中不用被轉換，是 lvalue!!!

→ Feis: 提醒一下... standard conversion 是 C++ 的...
喔喔喔～是 Implicit type conversion
改了改了

→ bibo9901: 我說的是 address-of "&" 不是 sizeof
眼殘XD
compiler 很聰明吧～
也許看到前方有&就不會作 implicit conversion 吧？阿災？

→ bibo9901: 如果 b 不佔空間的 rvalue, 那你寫下 &b 就是非法的
→ Feis: 其實我不知道 rvalue 不占空間這樣的說法到底該怎麼解釋 xD
→ Feis: 我是覺得 rvalue 很玄阿~ 大家晚安~
→ bibo9901: 的確很怪, 但暫且假設如他所說的那樣, 對 b 取址更怪
我翻遍標準文檔就還是覺得怪怪的
可能就真的不隱式轉換了吧～
※ 編輯: Hazukashiine (140.113.91.124), 05/13/2015 00:18:09
→ Feis: 對轉換有興趣請參閱 C89 標準 3.2.2.1
→ yvb: 94行說 "使用Ｃ++來檢視Ｃ？"
→ yvb: 但 35行 "ISO 文件 §4.2.1" 似乎引自 C++ ??
→ yvb: 另外, 原原PO問 "為什麼 b 跟 &b 兩個address會一樣"
→ yvb: 然後 30行那邊回 "b 跟 &b 的地址不一樣" ...
→ yvb: 感覺答非所問? 還是 "地址不一樣" 似乎不是唯一解??
→ yvb: 上面 F大的 3.2.2.1 其實是指 6.3.2.1 ?
→ Feis: yvb: 好像是版本差異 XD 那是 C89 Draft
→ yvb: soga... C89 3.2.2.1 => C90 6.2.2.1 => C99~C11 6.3.2.1
→ yvb: c89 要 google ansi.c.txt 才找得到 :P (好像沒 pdf 的?)