编写安全代码：再论数组各种首地址的本质

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作者：[e-mail]
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上次通过对比数组和指针，来研究数组和指针的本质，《编写安全代码：数组和指针的本质以及何时不能互换》。今天继续讨论数组的地址的本质，见下面的例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>


int main() {
    int a[2][3];

    printf("&a[0][0] address is 0x%X\n", &a[0][0]);
    printf("&a[0]0]+1 address is 0x%X\n", &a[0][0]+1);
    printf("size of pointer step is 0x%X\n", sizeof(*(&a[0][0])));
    printf("\n");

    printf("&a[0] address is 0x%X\n", &a[0]);
    printf("&a[0]+1 address is 0x%X\n", &a[0]+1);
    printf("size of pointer step is 0x%X\n", sizeof(*(&a[0])));
    printf("\n");

    printf("a address is 0x%X\n", a);
    printf("a+1 address is 0x%X\n", a+1);
    printf("size of pointer step is 0x%X\n", sizeof(*a));
    printf("\n");

    printf("&a address is 0x%X\n", &a);
    printf("&a+1 address is 0x%X\n", &a+1);
    printf("size of pointer step is 0x%X\n", sizeof(*(&a)));
    printf("\n");

    return 0;
}

现在大家可以先想想输出是什么？

[root@Lnx99 test]#./a.out
&a[0][0] address is 0xBFF676F8
&a[0]0]+1 address is 0xBFF676FC
size of pointer step is 0x4

&a[0] address is 0xBFF676F8
&a[0]+1 address is 0xBFF67704
size of pointer step is 0xC

a address is 0xBFF676F8
a+1 address is 0xBFF67704
size of pointer step is 0xC

&a address is 0xBFF676F8
&a+1 address is 0xBFF67710
size of pointer step is 0x18

从上面的输出，可以发现首地址都一样，但是让首地址的指针步进1次以后的地址却不一样。造成这样的结果是因为首地址指针的类型不同。

&a[0][0]的指针类型为int *p，所以步长为4；

&a[0]的指针类型为int (*p) [3]，所以步长为12；

a的指针类型为int (*p) [3]，所以步长仍然为12；

&a的指针类型为int (*p) [2][3]，所以步长为24；

所以对于数组来说，无论是&a[0][0], &a[0], a还是&a，它们的地址都相同，但是由于其类型不同，所以并不是任何时候都可以互换的。

当使用数组的首地址时，一定要理解所使用首地址的类型，从而避免Bug。