前些日子听过了学长关于数组和指针的一些讲解，消除了我的一些困惑，所以在这里我想做一个总结，写下我的所得，并聊聊我的新的看法。
首先，我们先来聊聊数组名
对于数组名呢？绝大多数初学者是感到非常疑惑的，哪怕是学习了好几年自以为懂的人，恐怕也不能够说得明明白白、清清楚楚。那么，它到底是个什么东西呢？
首先，我想先声明一点：数组名绝不是指针，也并不是常量指针。
而后，我想先说一下左值和右值。
我们以一个简单的赋值为例：
x = y;
这个语句的含义是：把y中的值放入x所代表的地址中去
| 左值 | 右值 |
|---|---|
| 在这个上下文环境里，符号x的含义是x所代表的地址 | 在这个上下文环境中，符号y的含义是y所代表的地址中的内容 |
| 左值在编译时可知，表示存储结果的地方，即内存中的位置 | 右值直到运行时才可知，表示的是一个“值” |
然后就出现了一个奇怪的现象：我们都知道，只有变量才可以作为左值，而数组名是不能作为左值的。
那么数组名不是变量的话，是什么呢？
如果我们查看一下对应的汇编代码，结果是显而易见的。我们会发现，汇编代码里并没有出现数组名这个东西，数组名只是一个符号而已，标识数组在内存中的位置。 但是在某些情况下，编译器会对它进行隐式的转换。或者我们可以像指针类型一样，将数组名理解为一个数据类型——数组类型，表示一段连续的内存空间。
int a[5];
a表示：int [5]，即可以存储5个整形元素的一段连续的内存空间。
- sizeof(a)，返回整个数组的长度。
- &a，得到一个指向整个数组的指针，即int (*)[]。
- 在函数参数中，数组名被转换为一个普通的指针
- 在除此之外的其他情况下，数组名将被隐式转换为一个指向数组首元素的常量指针。
这里，我们再给出有效的指针运算方式：
相同类型指针之间的赋值运算。
指针同整数间的加法或减法运算。
指向相同数组中元素的两个指针间的减法或比较运算。
将指针赋为0或指针与0之间的比较运算。
最后注意一点：(void *类型指针可以与其他类型指针混用）
那么，数组和指针到底有什么不同呢？
我们先看一下这样一组声明：
extern int *x;
extern int y[];
第一条语句声明x是一个指向int类型的指针；第二条语句声明y是一个int类型的数组，长度尚未确定，其存储在别处定义。
那么，什么是声明，什么是定义呢？
| 声明 | 定义 |
|---|---|
| 可以出现在多个地方 | 只能出现在一个地方 |
| 描述对象的类型，用于指代其他地方定义的对象 | 确定对象的类型并为之分配内存 |
两者的主要区别在于：
- 声明：它所说明的并非自身，而是描述其他地方创建的对象。
- 定义：它为对象分配内存。
总而言之，定义是声明的一个子集。
extern对象声明只是告诉编译器对象的类型和名字，对象的内存分配则在别处进行。
我们再看一个这样的问题：
file 1: int logo[100];
file 2: extern int *logo;
很明显，在file 2中的写法是错误的。正确写法应当是：
file 2: extern int logo[];或者extern int logo[100];
可能有人会问：这有什么错误？数组和指针不是可以互换吗？答案是数组下标表达式总是可以改写为指针加偏移量的表达式。而且也确实存在一种数组和指针完全相同的上下文环境，但并不是所有情况下都是如此。
在[k&r]第二版[99]中，有这样一句描述：作为函数定义的形式参数，char s[] 和 char *s是等价的。
那么，数组和指针到底是如何访问的呢？
编译器为每个变量分配一个地址，这个地址在编译时可知，而且该变量在运行时一直保存于该地址。相反，存储于变量中的值只有在运行时才可知。如果需要用到变量中存储的值，编译器就发出指令从指定地址读入变量值并将它放入寄存器中。
这里的关键之处在于：如果编译器需要一个地址（可能还需要加上偏移量）来执行某种操作，它就可以直接进行操作，并不需要额外的指令首先取得具体的地址。相反，对于指针，必须在运行是取得它的当前值，然后才能对它进行解引用操作。
对数组下标的引用
char s[] = "hello";
c = s[i];
假设编译器符号表中有一个地址100
取出i的值，将它与100相加
取出地址（100 + i）中的内容
这就是为什么extern int logo[100]与extern int logo[]等价的原因。这两个声明都提示logo是一个数组，也就是一个内存地址。编译器并不需要知道数组有多长，因为它只产生偏离起始地址的偏移地址（是否会越界访问取决于程序员本身，编译器并不会进行这样的检查）。访问数组中的一个字符，只需简单地将logo的地址加上下标即可，需要的字符就在该地址中。
对指针的引用
char *p = "hello";
c = *p;
假设编译器符号表中有一个地址1024
取出地址1024中的内容，假设是5076
取出地址5076中的内容，就是'h'
如果定义为指针，却以数组下标方式引用，会发生什么？
我们都知道，数组的引用是对内存的直接引用，而指针是对内存执行间接引用的。下面我们来分析一下对一个指针执行直接引用操作，会发生什么？
char *p = "hello";
c = p[i];
假设编译器符号表中有一个p，它的地址为1024
取出地址1024中的内容，假设为5076
取得i的值，并将它与5076相加
取出地址（5076 + i）中的内容
可见，
char *p = "hello"; ... p[1];
char a[] = "hello"; ... a[1];
这两种情况下，都可以取得字符’e’，但两者的途径非常不一样。
当书写了extern char *p，然后以p[1]的方式来引用其中的元素时，其实质是对数组下标的引用和对指针的引用两种访问方式的组合。
总结一下上面的访问过程：
取得符号表中p的地址，提取存储于此处的指针
把下标所表示的偏移量与指针的值相加，产生一个偏移地址
取得该地址中的内容
如果把p声明为一个指针，那么不管p原先的定义是指针还是数组，都会按照上面所示的三个步骤进行操作，但只有当p原来定义为指针时这个方法才是正确的。
那么，让我们考虑一下定义为数组，却以指针的方式引用，会发生什么？
即下列情况：
file 1: char p[10];
file 2: extern char *p;
当以p[i]的方式访问数组中的内容时：首先，我们取得符号表中p的地址，提取该地址中的内容，很明显会是一个字符。但按照上面的方法，编译器却会把它当作一个地址，把ascii字符解释为地址显然是驴头不对马嘴的。如果真在程序中这样做的话，很可能会污染程序地址空间中的内容，并在以后出现莫名其妙的错误。
下面，我们来说说数组和指针在什么情况下是相同的
在实际应用中，数组和指针可以互换的情况要比两者不可互换的情况更为常见。
- 数组
- 声明
- extern，如extern char a[]; 不能改写成指针的形式
- 定义，如char a[10]; 不能改写成指针的形式
- 函数参数，你可以随自己喜欢，选择数组或指针形式
- 在表达式中使用
- 如c = a[i]; 你可以随自己喜欢，选择数组或指针形式
- 声明
所有作为函数参数的数组名总是可以通过编译器转换为指针。在其他情况下，数组的声明就是数组，指针的声明就是指针，两者不能混淆。但在使用数组时，两者是可以互换的。
然后，我们来解释三个规则：
1. 在表达式中，对数组的引用总是可以改写为对指针的引用
int a[10], *p, i = 2;
我们可以通过以下任何一种方式访问a[i]
p = a; p[i];
p = a; *(p + i);
p = a + i; *p;
事实上，可以采用的方法更多。对数组的引用a[i]在编译时总是被编译器改写为*(a + i)的形式。C标准要求编译器必须具有这个概念性的行为。也许遵循这个规则的捷径就是记住 [] 表示一个取下标运算符，就像 + 表示加法运算符一样。
取下标运算符取一个整数和一个指向T类型的指针，所产生的结果类型是T，一个在表达式中的数组名就变成了一个指针（除过本文开始描述的几种特殊情况）。你只要记住：在表达式中，指针和数组是可以互换的，因为它们在编译器中的最终形式都是指针，而且都可以进行取下标操作。就像加法一样，取下标操作符的操作数是可以互换的，即a[5] 和 5[a] 这两种情况下都是正确的。第二种情况除了能把新手搞晕以外，实在没什么实际意义。
编译器自动把下标值的步长调整为数组元素的大小，在对地址进行加法操作之前，编译器会负责计算每次增加的步长，这也就是指针之所以有类型限制的原因所在。
2. C语言把数组下标作为指针的偏移量
在通常情况下，使用指针比使用数组”更有效率“这个说法是错误的。现代的编译器常常会对代码进行优化，两种访问方式所产生的代码不具有显著的差别。但不管怎样，数组下标是定义在指针的基础上的，所以编译器常常将它转换为更有效率的指针表达式形式。
C语言把数组下标改写成指针加偏移量的形式的根本原因是：指针和偏移量是底层硬件所使用的基本模型。
3. 作为函数参数的数组名等同于指针
我们首先解释两个术语：
- 实参：在实际调用一个函数时传递给它的值
- 形参：它是一个变量，在函数定义或函数声明中定义
当用一个数组名作为参数时，由于效率原因，编译器只向该函数传递数组的地址，而不是整个数组的拷贝。
那么，数组形参是如何被引用的呢？
fun(char p[]);
fun(char *p);
假设编译器符号表显示p可以取地址，从堆栈指针偏移一定位置
从堆栈指针偏移一定位置的地方找到函数的活动记录（栈桢），取出实参，假设为1024
取得i的值，并与1024相加
取出地址（1024 + i）中的内容