C 中将数组和数组指针传递给函数的区别

Question

C 语言中这两个函数有什么区别？

void f1(double a[]) {
   //...
}

void f2(double *a) {
   //...
}

如果我要在一个相当长的数组上调用这些函数，这两个函数的行为会有所不同吗？一个会比另一个使用更多的堆栈空间吗？

Answer 1

首先，一些标准语言：

6.7.5.3 函数声明符（包括原型）
...
7 将参数声明为“类型的数组”应调整为“指向的限定指针”
type''，其中类型限定符（如果有）是在 [ 和 ] 中指定的那些
数组类型推导。如果关键字static也出现在[和]中
数组类型推导，那么每次调用函数时，都会得到对应的值
实际参数应提供对数组第一个元素的访问，其数量至少与
由大小表达式指定的元素。

因此，简而言之，任何声明为 T a[] 或 T a[N] 的函数参数都会被视为如同它被声明为 T *a。

那么，为什么数组参数被视为被声明为指针呢？原因如下：

6.3.2.1 左值、数组和函数指示符
...
3 除非它是 sizeof 运算符或一元 & 运算符的操作数，或者是
用于初始化数组的字符串文字，类型为“array of type”的表达式是
转换为类型为“指向 type”的指针，该表达式指向 的初始元素
数组对象并且不是左值。如果数组对象具有寄存器存储类别，则
行为未定义。

给定以下代码：

int main(void)
{
  int arr[10];
  foo(arr);
  ...
}

在对 foo 的调用中，数组表达式 arr 不是 sizeof 或 & 的操作数。，因此根据6.2.3.1/3，其类型从“int的10元素数组”隐式转换为“指向int的指针”。因此，foo 将接收一个指针值，而不是一个数组值。

由于 6.7.5.3/7，您可以将 foo 写为

void foo(int a[]) // or int a[10]
{
  ...
}

但它会被解释为

void foo(int *a)
{
  ...
}

因此，这两种形式是相同的。

6.7.5.3/7中的最后一句是C99引入的，基本上意味着如果你有一个参数声明，比如

void foo(int a[static 10])
{
  ...
}

a对应的实际参数必须是一个数组至少 10 个元素。

Answer 2

区别纯粹是语法上的。在 C 语言中，当数组表示法用于函数参数时，它会自动转换为指针声明。

Answer 3

不，它们之间没有区别。为了测试我在 Dev C++(mingw) 编译器中编写了这段 C 代码：

#include <stdio.h>

void function(int* array) {
     int a =5;
}

void main() {  
     int array[]={2,4};
     function(array);
     getch();
}

：

push    ebp
mov     ebp, esp
sub     esp, 18h
and     esp, 0FFFFFFF0h
mov     eax, 0
add     eax, 0Fh
add     eax, 0Fh
shr     eax, 4
shl     eax, 4
mov     [ebp+var_C], eax
mov     eax, [ebp+var_C]
call    sub_401730
call    sub_4013D0
mov     [ebp+var_8], 2
mov     [ebp+var_4], 4
lea     eax, [ebp+var_8]
mov     [esp+18h+var_18], eax
call    sub_401290
call    _getch
leave
retn

当我在 IDA 中的两个调用版本的二进制文件的 .exe 中反汇编 ma​​in 函数时，我得到完全相同的汇编代码，如下所示 此调用的两个版本之间没有区别，至少编译器对它们的威胁相同。