第四章 [ ]運算符的本質(zhì)
數組是存在于人們頭腦中的一個(gè)邏輯概念,而編譯器其實(shí)并不知道有數組這個(gè)東西,它所知道的,只是[]運算符,當遇到[]運算符的時(shí)候,編譯器只是簡(jiǎn)單地把它轉換為類(lèi)似*(*(a+i)+j)這樣的等價(jià)表達式,之所以是這種表達式,如前幾章所述,是因為C語(yǔ)言的數組實(shí)現本質(zhì)上是數組的嵌套。
由于這種等價(jià)關(guān)系的存在,會(huì )產(chǎn)生一些古零精怪的表達式,例如:
10[a]
這個(gè)表達式初看上去讓人摸不著(zhù)頭腦,它是什么呢?如上所述,編譯器會(huì )把它轉換為*(10+a),把a和10調換一下,就是*(a+10)了,這個(gè)就是a[10]。
[]運算符之前還可以是一個(gè)表達式,例如:(10+20)[a]。
嚴格來(lái)講,以上兩個(gè)表達式是非法的,因為C89對于數組的引用(注意不是數組定義)規定:帶下標的數組引用后綴表達式由一個(gè)后綴表達式后跟一個(gè)括在方括號中的表達式組成。方括號前的后綴表達式的類(lèi)型必須為“指向T類(lèi)型的指針”,其中T為某種類(lèi)型;方括號中表達式的類(lèi)型必須為整型。這個(gè)規定說(shuō)明,進(jìn)行數組引用的時(shí)候,[]運算符的左邊并非必須為數組名,而可以是一個(gè)表達式,但這個(gè)表達式的類(lèi)型必須為“指向某類(lèi)型的指針”。顯然10跟(10+20)連地址都不是,因此實(shí)際上他們是非法的,編譯器在這里并沒(méi)有嚴格遵守標準的規定。但如果是:
int a[10], *p = a;
(p+1)[2]這樣就是合法的,因為p+1的結果仍然是一個(gè)指針。
要注意的是,雖然后綴表達式是一個(gè)“指向某類(lèi)型的指針”,但不要被這里所說(shuō)的指針一詞搞混了,上面的規定不能反過(guò)來(lái)使用。還是以上面的例子為例,我們可以p[i]這樣使用p,這是符合上述規定的,但并不能因為指針p能夠以p[i]這種形式使用就認為p是一個(gè)數組,這就錯誤了,不能反過(guò)來(lái)應用上述規則。
最后說(shuō)一下編譯器對&*的優(yōu)化,對于數組int a[10],如果對其中一個(gè)元素取地址,例如&a[1],這條表達式等價(jià)于&*(a+1),編譯器并不會(huì )先計算*再運算&,而是對&*兩個(gè)運算符進(jìn)行優(yōu)化,把它們同時(shí)去掉,因為兩者的作用是相反的,最后得到計算的是a+1表達式。
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