数组、指针、字符串字面量、以及数组到指针的隐式转换

数组名就是指向其首元素的指针。

你可能听说过，甚至在你的教材上看见过这样的说法。但这种说法十分不严谨，甚至可以说是大错特错。正式的说法是：“发生了数组到指针的隐式转换，数组隐式转换为指向其首元素的指针”。

隐式转换非常常见，甚至很多场景你都没有意识到发生了隐式转换。例如：

double d=1;

在这里，字面量1的类型是int，在初始化d的时候会发生隐式转换，从int转换到double。

隐式转换还有一点值得注意的是，隐式转换得到的值可能和原来的值不同。例如浮点转换到整数的时候会舍弃小数，大整数类型转换到小整数类型可能会发生截断。

隐式转换有很多细节，并且C和C++之间也有很多差异，建议大家参考cppreference中关于隐式转换的说明。而数组到指针转换是其中的一条规则，具体如下：

除了下列语境，任何数组类型的左值表达式都会转换为指向其首元素的指针右值：       

1、以字符串字面量初始化字符数组：

这等价于：

注意末尾包含一个结束符。

这是专属于字符串字面量的特殊规则。所以用一个数组初始化另一个数组也是不行的：

并且这仅适用于初始化。数组不能作为赋值运算符的左操作数——它会隐式转换为一个指针右值，而右值是不能被赋值的。

此外，在C++中，被初始化的这个字符数组的长度不能小于字符串的长度加一，也就是必须能放得下字符串字面量末尾的结束符，而C语言允许丢弃结束符：

这里提到字符串字面量，是因为字符串字面量在C和C++中都是左值表达式，并且指代一个数组。例如"Hello world"在C语言中的类型是char[12]而C++中则是const char[12]（注意const的区别，虽然C语言中没有const限定，但是试图修改它却是未定义行为。不要尝试"Hello world"[0] = 'B'）。

2、用作取地址运算符&的操作数：

上面提到，字符串字面量是指代数组的左值表达式，因此可以对它取地址。&"Hello world"在C中会得到char(*)[12]，C++中则是const char(*)[12]。注意这和隐式转换得到的指针类型是不同的，对于数组T array[N]，取地址得到的是T(*)[N]，而隐式转换得到的是T*。

3、用作sizeof运算符的操作数：

sizeof用在数组上会得到数组的总字节大小，例如上图sizeof(str)会得到12，而sizeof(char*)则根据系统不同可能是4（32位）或者8（64位）甚至别的值。

4、用作alignof/_Alignof运算符的操作数：

获取对齐要求可能比较少见，alignof用在数组上得到的是其元素类型的对齐，由于alignof只接受类型名作为实参，通常不会造成歧义。 

5、绑定到对应类型的数组引用：

这是C++特有的语法，可以将引用绑定到数组，需要注意的是类型和长度必须匹配才能绑定，否则会报错。

6、用作decltype说明符的实参： 

这是C++特有的语法，用于获取某个对象或表达式的类型与值类别。当表达式的类型为数组时，不会发生隐式转换。例如图中decltype(str) str2，str2的类型推导为char[12]。 

也就是说，对于某个数组 T array[N]，在除了上述语境中，array都会被转换为&array[0]。这也是开头那句话的来源。在程序中使用array这个名字时，array永远都指代一个数组，但是很多语境都不接受数组，于是发生了隐式转换，T[N]变成了T*。这个过程有时也称为数组到指针的退化，因为数组的长度信息在隐式转换的过程中丢失了。

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