为什么指向指针的指针与指向数组的指针不兼容？

Question

好吧，我无法理解指向指针的指针与指向数组的指针。 考虑以下代码：

char s[] = "Hello, World";
char (*p1)[] = &s;
char **p2 = &s;
printf("%c\n", **p1); /* Works */
printf("%c\n", **p2); /* Segmentation fault */

为什么第一个 printf 可以工作，而第二个则不行？

据我了解，'s'是指向数组第一个元素（即'H'）的指针。 因此将 p2 声明为 char** 意味着它是一个指向 char 的指针。使其指向 's' 应该是合法的，因为 's' 是指向 char 的指针。因此取消引用它（即 **p2）应该给出“H”。但事实并非如此！

Answer 1

您的误解在于 s 是什么。它不是指针：它是一个数组。

现在，在大多数情况下，s 计算结果为指向数组第一个元素的指针：相当于 &s[0]，指向 'H 的指针'。但这里重要的是，在计算 s 时获得的指针值是一个临时的、短暂的值 - 就像 &s[0] 一样。

因为该指针不是永久对象（它实际上不是存储在 s 中的内容），所以您不能在它上创建指针到指针的指针。要使用指针到指针，您必须有一个真正的指针对象来指向 - 例如，以下内容就可以：

char *p = s;
char **p2 = &p;

如果您计算 *p2，则告诉编译器加载p2 指向的东西并将其视为指向字符的指针。当 p2 实际上指向字符指针时，这很好；但是当你执行 char **p2 = &s; 时，p2 指向的东西根本不是一个指针 - 它是一个数组（在这种情况下，它是一个由 13 个 char 组成的块）。

Answer 2

据我了解，'s'是指向数组第一个元素的指针
不，s 是一个数组。它可以简化为指向数组的指针，但在此之前，它只是一个数组。指向数组的指针成为指向数组第一个元素的指针。 （是的，这有点令人困惑。）

char (*p1)[] = &s;
这是允许的，它是一个指向数组的指针，分配了数组的地址。它指向 s 的第一个元素。

char **p2 = &s;
这会生成一个指向指针的指针，并为其分配数组的地址。当它认为它是指向一个或多个字符的指针时，您为其分配一个指向 s 第一个元素（char）的指针。取消引用这是未定义的行为。 （在你的情况下是段错误）

它们不同的证明在于 sizeof(char[1000]) （返回 1000 个字符的大小，而不是指针的大小），以及如下函数

template<int length>
void function(char (&arr)[length]) {}

：当给定数组而不是指针时进行编译。

Answer 3

这是有效的示例，加上指针地址的打印输出，使事情变得简单易懂：

#include <stdio.h>
char s[] = "Hello, World";
char (*p1)[] = &s;
char *p2 = (char*)&s;

int main(void)
{
   printf("%x %x %x\n", s, p2, *p2);
   printf("%x\n", &s);    // Note that `s` and `&s` give the same value
   printf("%x\n", &s[0]);
   printf("%c\n", **p1); 
   printf("%c\n", *p2);
}