c - 为什么 C 程序在取消引用数组指针时会崩溃？

Question

我有一个简单的 C 代码:

int main()
{
    int test[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    int **ptr = &test;

    printf("%d\n", (*ptr)[0]);

    return 0;
}

一旦到达 printf 行，它就会崩溃:

Process returned -1073741819 (0xC0000005)   execution time : 0.865 s

在 Ubuntu 上编译代码时，它给我警告:

test.c:8:17: warning: initialization from incompatible pointer type [-Wincompatible-pointer-types]
     int **ptr = &test;

但是，如果我在堆上动态分配内存，则代码可以正常工作:

int main()
{
    int *test = malloc(sizeof(int)*10);
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        test[i]=i;
    }
    int **ptr = &test;

    printf("%d\n", (*ptr)[1]);

    return 0;
}

请向我解释一下，为什么当数组在堆上而不是在堆栈上时代码可以工作？

Answer 1

为了让你的 ptr 变量成为“整数数组的地址”，你实际上需要一个更微妙(和神秘)的声明。

这会起作用:

int (*ptr)[10] = &test;

因为它声明，当取消引用时(即当您实际使用表达式*ptr时)，它将是一个数组(包含 10 个元素)。

在某些方面，声明的结构有点类似于 pointers-to-functions 的结构。 .

编辑:在第二种情况下，test是一个普通的旧指针(通过malloc调用为其分配了一个值)；因此，它本身就是一个变量，其地址可以被获取(正如您的 int **ptr = &test; 行所做的那样 - 正确)。

但是，在第一种情况(“固定”数组)中，test 引用一 block 内存；在许多方面，这可以用作指向第一个元素的指针(例如，就像在函数调用中一样)。但是编译器可以为“第一个元素的地址的地址”分配什么值？这就是在本例中使用 &test 尝试分配失败的原因。

但是，根据上一段，您有权询问编译器如何使用代码确定 &test 的值(分配给 ptr)在这个答案中给出？好吧，如果您将以下行添加到您的程序中:

printf("%p %p\n", test, &test);

您将看到 test 和 &test (您可以将 &test 更改为 ptr - 输出将为相同)具有完全相同的值!因此，使用这个“神秘”声明，您可以为编译器提供足够的信息来了解如何处理“数组指针” - 基本上，它有点“忽略”(或绕过)第一级解引用，最终得到地址数组的第一个元素(按原样)。