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一、前言

在 C/C++ 語言中，數(shù)組類型的變量是不可以直接賦值的。但是如果把數(shù)組放在結(jié)構(gòu)體中，然后對結(jié)構(gòu)體變量進(jìn)行賦值，就可以實現(xiàn)把其中的數(shù)組內(nèi)容進(jìn)行復(fù)制過去。

很多朋友對這個不是特別理解，只是強制記憶，下面我嘗試用自己的理解來描述一下，希望對你有所幫助!

二、數(shù)組的各種操作

1. 錯誤代碼

int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; 
int b[5]; 
b = a; 

對于上面的賦值語句，編譯器會報錯 error: assignment to expression with array type，即：不能對一個數(shù)組類型的變量進(jìn)行賦值。

那么編譯器此時是如何來解釋 a 和 b 的?下面會說到這個問題。

有一個地方提一下：第一條語句中的 = 操作，不是賦值，而是初始化。C/C++ 語法規(guī)定在定義變量的時候，是可以使用 操作符 = 來進(jìn)行初始化操作的。

2. 利用結(jié)構(gòu)體來復(fù)制數(shù)組

typedef struct { 
    int arr[5]; 
} array_wrap; 
 
array_wrap a = {{1, 2, 3, 4, 5}}; 
array_wrap b; 
b = a; 

這里的賦值操作是針對結(jié)構(gòu)體變量，C 語言標(biāo)準(zhǔn)允許這種行為，是合法的，變量 a 中的所有內(nèi)容(也就是這個變量占用過的那一塊內(nèi)存空間中的內(nèi)容)會原樣的復(fù)制到變量 b 中。

3. 其他復(fù)制方式

既然不能直接對數(shù)組類型的變量進(jìn)行賦值，只能尋求其他的替代方式，例如：

1. 利用 memcpy(b, a, sizeof(int) * 5); 復(fù)制一整段內(nèi)存空間中的內(nèi)容;
2. 利用 for/while 等循環(huán)語句，逐個復(fù)制數(shù)組中每一個元素: b[i] = a[i];

三、語言標(biāo)準(zhǔn)和編譯器

C/C++ 只是一門高級語言，是被標(biāo)準(zhǔn)委員會從無到有設(shè)計出來的，因此我們編程時需要嚴(yán)格遵守這些規(guī)則。

這些規(guī)則中，就包括這么一條：只有標(biāo)量和結(jié)構(gòu)體，才能出現(xiàn)在賦值操作符=的左側(cè)。

但是數(shù)組類型并不是一個標(biāo)量，因此不能對結(jié)構(gòu)體執(zhí)行賦值操作。

理論上，如果 C/C++ 語言愿意的話，是"可以"對數(shù)組直接賦值的(那就要修改語法標(biāo)準(zhǔn))，只不過標(biāo)準(zhǔn)委員會在經(jīng)過各種場景的權(quán)衡利弊之后，做出了目前這樣的規(guī)定，這是對各種考慮到的因素進(jìn)行權(quán)衡之后的結(jié)果。

也就是說，目前標(biāo)準(zhǔn)中對于數(shù)組操作的方式，是利大于弊。

既然標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)是制定成這樣的了，我們就來分析一下編譯器是如何來遵循、實現(xiàn)這個標(biāo)準(zhǔn)的。

1. 數(shù)組與指針的曖昧關(guān)系

很多人都這樣記憶：數(shù)組名就是數(shù)組開始地址的指針。這是不對的，或者說不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹?/p>

在 C/C++ 中，數(shù)組就是數(shù)組，指針就是指針。數(shù)組在內(nèi)存中有確定的空間(每個元素的大小 x 元素個數(shù))。

只不過在表達(dá)式中，數(shù)組名會“臨時的”表示數(shù)組中第一個元素的常量指針(前提條件：在沒有操作符 sizeof 和 & 的情況下)。

對于下面這段代碼，打印結(jié)果是相同的：

int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; 
printf("a = %p \n", a); 
printf("&a = %p \n", &a); 

第一個 printf 中，a 會“臨時的”代表指向第一個元素的常量指針。

第二個 printf 中，a 就表示一個數(shù)組，與指針沒有半毛錢的關(guān)系，前面加上取地址符 &，就表示獲取這個數(shù)組所在的地址，這個地址與第一個元素的地址是重合的。

注意：代碼在被編譯成二進(jìn)制文件之后，沒有任何變量的概念，全部是用地址來“傳遞” C/C++ 代碼中的變量。

2. 為什么不能對數(shù)組變量賦值

有了上面的基礎(chǔ)理解就好辦了，對于下面的這段代碼：

int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; 
int b[5]; 
b = a; 

在賦值語句 b = a 中，左側(cè)的 b 是一個數(shù)組類型，右側(cè)的 a 被編譯器“臨時的”代表第一個元素的常量指針，但是數(shù)組不是一個標(biāo)量，不可以放在賦值運算符=的左側(cè)，因此編譯器就抱怨：非法!

既然在一個表達(dá)式中，數(shù)組名被臨時的表示第一個元素的常量指針，那么就說明我們不能對數(shù)組名本身進(jìn)行計算，例如：不能進(jìn)行 a++, a-- 等操作。

例如：下面這的遍歷方式是非法的：

int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; 
for (int i = 0; i < 5; i++) 
{ 
    // 常量指針，不可以進(jìn)行遞增操作 
    printf("a[%d] = %d \n", i, *a++); 
} 

3. 函數(shù)形參是數(shù)組的情況

考慮下面這個函數(shù)：

void func(int arr[5])  
{ 
    for (int i = 0; i < 5; ++i)  
    { 
        printf(*arr++);  // 合法！ 
    } 
} 

形參 arr 在形式上好像是一個數(shù)組，實際上被編譯器當(dāng)做指針，也就是相當(dāng)于：void func(int *arr)，因此，在 printf 打印語句中，可以對 arr 進(jìn)行遞增操作。

PS: 這種場景下都需要額外的傳遞一個參數(shù)，來告知元素的個數(shù)。

調(diào)用這個函數(shù)的代碼如下：

int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; 
fun(a); 

數(shù)組名臨時代表第一個元素的常量指針，在傳參的時候，形參 arr 的值就是數(shù)組中第一個元素的內(nèi)存地址。

4. 為什么結(jié)構(gòu)體中的數(shù)組可以復(fù)制

有了前面的語法標(biāo)準(zhǔn)，這個問題似乎不用再討論了~~

賦值的目的是什么?就是讓一塊內(nèi)存空間的內(nèi)容，與另一塊內(nèi)存空間中的內(nèi)容完全相同。如果想要完成復(fù)制操作，那么就需要知道這塊內(nèi)存空間的大小。

編譯器是知道一個結(jié)構(gòu)體變量所占用的空間大小的，所以當(dāng)復(fù)制的時候，類似于 memcpy 一樣，把一個結(jié)構(gòu)體變量所占空間按照 byte to byte 的方式復(fù)制過去。

5. 參數(shù)傳遞和返回值

1. 在調(diào)用函數(shù)時，實參到形參的傳遞;
2. 函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后的返回值;

這兩個場景中都涉及到變量的賦值問題。

關(guān)于參數(shù)傳遞，上面已經(jīng)說了：編譯器是把形參當(dāng)做普通的指針類型的。

對于函數(shù)返回值來說，同樣的道理，也不能直接返回一個數(shù)組，因為它僅僅是臨時性的代表第一個元素的常量指針。

當(dāng)然，可以利用結(jié)構(gòu)體的可賦值特性，把數(shù)組包裹在其中，以此達(dá)到復(fù)制的效果。

五、總結(jié)

記住這兩句話：

1.數(shù)組就是數(shù)組，指針就是指針，它們各不相干。

2.在表達(dá)式中，數(shù)組名會“臨時的”表示數(shù)組中第一個元素的常量指針(前提條件：在沒有操作符sizeof 和 & 的情況下)