Имя массива в С++ это указатель или ссылка?

@cahmep · Регистрация: 31.07.2014

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Пытаюсь понять что такое имя массива в С++! Указатель или ссылка? Сразу скажу что пока рассматриваю только статические массивы.
Теория говорит что это указатель, собственно поэтому для имени массива применима арифметика указателей.
Но! раз это указатель, то значит это переменная под которую компилятор выделил ячейку памяти в которой должен храниться адрес первого элемента массива arr[0]. Раз такая ячейка памяти есть то по идее можно узнать ее адрес так - &arr!
К сожалению такой трюк не работает и получается что &arr==arr! Для меня это никак не укладывается под описание указателя.

Попробовал выяснить по аналогии с простой переменной что такое указатель, а что такое ссылка!
Вот простенький код для простой переменной и результат его выполнения:

Кликните здесь для просмотра всего текста

Code
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
        int a = 10;
    int* b = &a;
    int** c = &b;
    cout << "Указатели" << endl;
    cout << "ТИП" << "\t\t" << "int" << "\t" << "int*" << "\t\t" << "int*" << "\t\t" << "int" << "\t" << "int**" << "\t\t" << "int**" << "\t\t" << "int*" << "\t\t" << "int" << endl;
    cout << "ОПЕРАЦИЯ" << "\t" << "a" << "\t" << "&a" << "\t\t" << "b = &a" << "\t\t" << "*b" << "\t" << "&b" << "\t\t" << "c = &b" << "\t\t" << "*c" << "\t\t" << "**c" << endl;
    cout << "Значение" << "\t" << a << "\t" << &a << "\t" << b << "\t" << *b << "\t" << &b << "\t" << c << "\t" << *c << "\t" << **c << endl << endl;
 
    cout << "Ссылки" << endl;
    int& d = a;
    int* e = &d;
    cout << "ТИП" << "\t\t" << "int&" << "\t" << "\t" << "\t" << "int*" << "\t\t" << "int" << "\t" << "int*" << endl;
    cout << "ОПЕРАЦИЯ" << "\t" << "d" << "\t" << "&d" << "\t\t" << "e = &d" << "\t\t" << "*e" << "\t" << "&e" << endl;
    cout << "Значение" << "\t" << d << "\t" << &d << "\t" << e << "\t" << *e << "\t" << &e << endl;

Имя массива в С++ это указатель или ссылка?

Результат говорит о том что если переменная "b" - указатель на переменную "a", то переменная b находится в памяти по адресу &b и содержит значение адреса переменной a равное &a. Все вполне согласуется с теорией.
Если же переменная "d" - ссылка на переменную "a", то для переменной b вроде как не выделяется памяти, по крайней мере собственного адреса в памяти для переменной d нет и операция &d дает лишь адрес переменной a.

Если поступить аналогично с массивом?

Кликните здесь для просмотра всего текста

Code
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
        const int size = 10;
    int arr[size] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
    int* pArr = arr;
 
    void* a = &arr;         // студия ругается на cout << *a
    void** c = &a;          // студия ругается на cout << **с
    void* d = &a;           // студия ругается на cout << *d
 
    void* b = &pArr;
    void** e = &b;
    void* f = &b;
 
    cout << "arr + i" << "\t\t" << "arr[i]" << "\t" << "*(arr + i)" << "\t" << "&arr" << "\t\t" << "a = &arr" << "\t" << "&a" << "\t\t" << "c = &a" << "\t\t" << "d = &a" << "\t\t" << "*c" << endl;
    
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
    cout << arr + i << "\t" << arr[i] << "\t" << *(arr + i) << "\t\t" << &arr << "\t" << a << "\t" << &a << "\t" << c << "\t" << d << "\t" << *c << endl;
    }
    
    cout << "pArr + i" << "\t" << "pArr[i]" << "\t" << "*(pArr + i)" << "\t" << "&pArr" << "\t\t" << "b = &pArr" << "\t" << "&b" << "\t\t" << "e = &b" << "\t\t" << "f = &b" << "\t\t" << "*e" << endl;
 
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
    cout << pArr + i << "\t" << pArr[i] << "\t" << *(pArr + i) << "\t\t" << &pArr << "\t" << b << "\t" << &b << "\t" << e << "\t" << f << "\t" << *e << endl;
    }

Если объявить указатель pArr на массив arr, то видно что для pArr аналогично указателю простой переменной выделяется место в памяти с адресом &pArr в которой содержится адрес первого элемента массива arr[0]. Все как бы укладывается в мои представления.
А что же с именем массива? Ведь утверждается что это указатель на 1й элемент этого массива arr[0].
Операция &arr дает адресс такой же как и у первого элемента массива, как будто нет никакого указателя а есть ссылка по аналогии с обычной переменной!
Но почему же тогда для имени массива доступна арифметика указателя? для обычной ссылки такого ведь нет.
В последнем примере все указатели имеют тип void* (не знаю насколько это корректно), поэтому думаю что корректней следующий код, но результат тот же самый! Имя массива как будто является ссылкой а не указателем.

Кликните здесь для просмотра всего текста

Code
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
const int size = 10;
    int arr[size] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
 
    int* pArr = arr;
 
    int(*a)[size] = &arr;
    int(**c)[size] = &a;
    
    int** b = &pArr;
    int*** e = &b;
    
    cout << "arr + i" << "\t\t" << "arr[i]" << "\t" << "*(arr + i)" << "\t" << "a = &arr" << "\t" << "*a" << "\t\t" << "c = &a" << "\t\t" << "*c" << "\t\t" << "**c" << endl;
    
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
    cout << arr + i << "\t" << arr[i] << "\t" << *(arr + i) << "\t\t" << a << "\t" << *a << "\t" << c << "\t" << *c << "\t" << **c << endl;
    }
    
    cout << endl;
    cout << "pArr + i" << "\t" << "pArr[i]" << "\t" << "*(pArr + i)" << "\t" << "b = &pArr" << "\t" << "*b" << "\t\t" << "**b" << "\t\t" << "e = &b" << "\t\t" << "*e" << endl;
 
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        cout << pArr + i << "\t" << pArr[i] << "\t" << *(pArr + i) << "\t\t" << b << "\t" << *b << "\t" << **b << "\t\t" << e << "\t" << *e << "\t" << endl;
    }

У меня такое представление об указателях, что это переменная которая в памяти имеет собственное место т.е. имеет свой адрес и содержит адрес переменной на которую указывает. примерно как на следующем рисунке:

Все же объясните что такое имя массива? указатель или ссылка? или у меня неправильное представление об этих вещах?

Verevkin · 12.06.2020, 14:28

Сообщение от cahmep

Пытаюсь понять что такое имя массива в С++! Указатель или ссылка?

Указатель.

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от cahmep

К сожалению такой трюк не работает и получается что &arr==arr!

C++
1
arr == &arr[0]

@cahmep · 12.06.2020, 14:37 **[ТС]**

Сообщение от Verevkin

Указатель.

почему тогда у этого указателя нет места в памяти?
в то время как например у указателя pArr из моего примера оно есть!

Verevkin · 12.06.2020, 14:45

Сообщение от cahmep

почему тогда у этого указателя нет места в памяти?

Кликните здесь для просмотра всего текста

не понял, поясни

@zayats80888 · 12.06.2020, 14:46

Сообщение от cahmep

или у меня неправильное представление об этих вещах?

Массив - это объект.
Имя массива неявно преобразуется к указателю на первый элемент.
Можно получить ссылку на массив (T(&)[n]).
Можно получить указатель на массив (T(*)[n]).
Но его нельзя изменить(всмысле присвоить другой массив).

@cahmep · 12.06.2020, 15:15 **[ТС]**

Сообщение от Verevkin

не понял, поясни

насколько я понял указатель это такая же переменная которая находится в памяти и хранит адрес другой переменной на которую указывает.
теперь представим что массив это та же переменная на которую указывает указатель (только указывает не на все элементы массива разом а только на 1й). т.е. по идее должна быть такая же ячейка в памяти в которой хранится адрес 1го элемента массива. Раз есть ячейка в памяти, то у нее должен быть свой адрес!

Verevkin · 12.06.2020, 15:45

Сообщение от cahmep

только указывает не на все элементы массива разом а только на 1й

Не на 1-й, а на 0-й.

Сообщение от cahmep

Раз есть ячейка в памяти, то у нее должен быть свой адрес!

Так и есть. Причом таких переменных может быть несколько.

Croessmah · 12.06.2020, 15:53

Сообщение от cahmep

Указатель или ссылка?

Ни то ни другое.

Сообщение от cahmep

Пытаюсь понять что такое имя массива в С++

Не поверишь - имя массива.

@cahmep · 12.06.2020, 15:59 **[ТС]**

Сообщение от Verevkin

Так и есть. Причом таких переменных может быть несколько.

Воот!!!
но судя по твоей картинке ты создал динамический массив, а я про статический писал!
у статического массива вытащи адрес указателя точно также! у меня не получилось - как будто его нет.

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от Croessmah

Ни то ни другое.

что тогда? твои варианты)

Croessmah · 12.06.2020, 16:01

Сообщение от cahmep

что тогда?

Я ж написал, что имя массива - это имя массива.

Сообщение от cahmep

твои варианты

Выше пост #5 читал?

Давай по существую ты знаешь что такое массив?
Вот имя массива - это идентификатор, "обозначающий" данный массив.
Является ли идентификатор ссылкой или указателем? Нет, не является.
Является ли массив ссылкой или указателем? Нет, не является.

Как уже сказано выше, &arr - это адрес массива. И тип у него соответствующий.
Мы можем неявно получить указатель на первый элемент массива, при этом массив указателем не является.

C++
1
2
3
int arr[10];
int (*p1)[10] = &arr;//Адрес массива
int * p2 = arr;//Адрес первого элемента массива

Что вас удивляет в том, что адрес массива совпадает с адресом его первого элемента?

@Undisputed · 12.06.2020, 16:08

cahmep,
Просто имя массива преобразуется в указатель на первый элемент массива в некоторых контекстах поэтому часто путают имя массива с указателем... Но само по себе имя массива это не указатель и не ссылка (как выше подметили).

@argcargv · 12.06.2020, 16:10

Сообщение от Croessmah

Что вас удивляет в том, что адрес массива совпадает с адресом его первого элемента?

Возможно то, что это не гарантируется стандартом...

@cahmep · 12.06.2020, 16:31 **[ТС]**

Сообщение от Croessmah

Что вас удивляет в том, что адрес массива совпадает с адресом его первого элемента?

меня интересует как найти адрес переменной-указателя в которой хранится адрес нулевого элемента массива!
судя по всему такой переменной-указателя не существует, а есть просто адрес массива==адрес нулевого элемента arr...
но к этому имени массива, который как получается указателем по сути не является, применяется арифметика указателя каким то образом.

Сообщение от Croessmah

Мы можем неявно получить указатель

вот это неявно судя по всему ключевое слово
это как?

Добавлено через 5 минут

Сообщение от Undisputed

Просто имя массива преобразуется в указатель на первый элемент массива в некоторых контекстах поэтому часто путают имя массива с указателем... Но само по себе имя массива это не указатель и не ссылка (как выше подметили).

как это преобразование осуществляется? т.е. это компилятор каким то образом сам просто интерпретирует имя как указатель и позволяет работать с этим именем как с указателем?

@DrOffset · 12.06.2020, 16:33

Сообщение от cahmep

Пытаюсь понять что такое имя массива в С++! Указатель или ссылка?

Имя массива - это имя объекта.

Судя по тому, что вы сейчас задаете вопросы эти, то вы не читали свою же тему? Что такое &arr + i

@Undisputed · 12.06.2020, 16:36

Сообщение от cahmep

как это преобразование осуществляется? т.е. это компилятор каким то образом сам просто интерпретирует имя как указатель и позволяет работать с этим именем как с указателем?

ну да.
например в случае когда массив передается в функцию а параметр указатель - тогда имя будет преобразовано в указатель

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
void f(int* p)
{
    std::cout << "void f(int* p)\n";
}
 
int main()
{
    int arr[5];
    f(arr); // void f(int* p). имя массива преобразовано в указатель на его первый элемент
    std::cout << sizeof(arr); // выводит размер массива. имя массива не преобразовано в указатель на первый элемент
    // если бы имя массива являлось бы указателем, то sizeof(arr) всегда был бы равен sizeof(T*);
}

@DrOffset · 12.06.2020, 16:38

Сообщение от cahmep

как это преобразование осуществляется? т.е. это компилятор каким то образом сам просто интерпретирует имя как указатель и позволяет работать с этим именем как с указателем?

Точно так же, как здесь:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
#include <iostream>
 
struct int_array
{
    operator int*() {
        return (int*)(this); // pseudocode
    }
};
 
 
int main()
{
    int_array a;
    
    std::cout << a << std::endl; // a -> int*
    
    int * p = a; // a -> int*
    
    std::cout << p;
    
}

отличие только в том, что в примере пользовательское неявное преобразование, а в случае с массивом - стандартное.

@Undisputed · 12.06.2020, 16:55

Сообщение от argcargv

Возможно то, что это не гарантируется стандартом...

Разве?

посмотрим на то что из себя представляет массив
11.3.4 Arrays
An object of array type contains a contiguously allocated non-empty set of N subobjects of type T

теперь посмотрим что такое адрес массива

6.6.2 Object model
Unless an object is a bit-field or a base class subobject of zero size, the address of that object is the addressof the first byte it occupies

то есть получается что когда мы берем адрес массива то получаем адрес первого байта этого массива.

Теперь посмотрим, что такое sizeof от array:

8.5.2.3 Sizeof
The sizeof operator yields the number of bytes in the object representation of its operand
...
When applied to an array, the result is the total number of bytes in the array. This implies that the size of an array of n elements is n times the size of an element

Получается что адрес массива это адрес на его первый байт (первая цитата)
А элементы массива хранятся смежно (вторая цитата)
Размер же массива это n*sizeof(array) (третья цитата)

Тогда если &arr возвращает нам первый байт объекта (в данном случае массива) и все элементы хранятся смежно как видно выше и память массива состоит лишь из его элементов то можно сделать вывод что &arr адрес массива совпадает с адресом его первого элемента. Почему нет?

Добавлено через 1 минуту
Чем не гарантия? Объясните, пожалуйста.

@DrOffset · 12.06.2020, 17:00

Сообщение от cahmep

А что же с именем массива? Ведь утверждается что это указатель на 1й элемент этого массива arr[0].

Вот вам пример:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
#include <iostream>
 
struct int_array4
{
    int a0;
    int a1;
    int a2;
    int a3;
    
    operator int*()
    {
        return &a0;
    }
    
};
 
int main()
{
    int_array4 arr = { 1, 2, 3, 4 };
    
    std::cout << &arr << ' ' << arr;
}

https://rextester.com/SABIM55794

Моделирует точно такое же поведение, какое вы видите в своем описании.
Теперь к вам вопросы:
1) arr теперь из-за этого стал ссылкой или указателем? Нет, как был объектом типа int_array4, так и остался.
2) Что удивительного, что &arr и arr дают один и тот же адрес? Объект arr содержит объект a0 первым и поэтому их адреса совпадают.
В случае в массивами вы видите те же самые закономерности.

@cahmep · 12.06.2020, 17:00 **[ТС]**

Сообщение от DrOffset

Судя по тому, что вы сейчас задаете вопросы эти, то вы не читали свою же тему? Что такое &arr + i

нет, я прочел все ответы оттуда... кое что дошло, кое что нет. собственно из той темы и родилась эта.

@Undisputed · 12.06.2020, 17:02

Сообщение от Undisputed

Размер же массива это n*sizeof(array)

Опечатка. Должно было быть n*sizeof(arrayElement)

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
делаю науч статью по влиянию грибов на сукцессию anaschu 13.03.2026 прикрепляю статью	SDL3 для Desktop (MinGW): Создаём пустое окно с нуля для 2D-графики на SDL3, Си и C++ 8Observer8 10.03.2026 Содержание блога Финальные проекты на Си и на C++: hello-sdl3-c. zip hello-sdl3-cpp. zip Результат:	Установка CMake и MinGW 13.1 для сборки С и C++ приложений из консоли и из Qt Creator в EXE 8Observer8 10.03.2026 Содержание блога MinGW - это коллекция инструментов для сборки приложений в EXE. CMake - это система сборки приложений. Здесь описаны базовые шаги для старта программирования с помощью CMake и. . .	Как дизайн сайта влияет на конверсию: 7 решений, которые реально повышают заявки Neotwalker 08.03.2026 Многие до сих пор воспринимают дизайн сайта как “красивую оболочку”. На практике всё иначе: дизайн напрямую влияет на то, оставит человек заявку или уйдёт через несколько секунд. Даже если у вас. . .
Модульная разработка через nuget packages DevAlt 07.03.2026 Сложившийся в . Net-среде способ разработки чаще всего предполагает монорепозиторий в котором находятся все исходники. При создании нового решения, мы просто добавляем нужные проекты и имеем. . .	Модульный подход на примере F# DevAlt 06.03.2026 В блоге дяди Боба наткнулся на такое определение: В этой книге («Подход, основанный на вариантах использования») Ивар утверждает, что архитектура программного обеспечения — это структуры,. . .	Управление камерой с помощью скрипта OrbitControls.js на Three.js: Вращение, зум и панорамирование 8Observer8 05.03.2026 Содержание блога Финальная демка в браузере работает на Desktop и мобильных браузерах. Итоговый код: orbit-controls-threejs-js. zip. Сканируйте QR-код на мобильном. Вращайте камеру одним пальцем,. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Синхронизация спрайтов SDL3 и тел Box2D 8Observer8 04.03.2026 Содержание блога Финальная демка в браузере. Итоговый код: finish-sync-physics-sprites-sdl3-c. zip На первой гифке отладочные линии отключены, а на второй включены:. . .

@Undisputed 901 / 478 / 93 Регистрация: 10.06.2014 Сообщений: 2,700
	12.06.2020, 16:08
	cahmep, Просто имя массива преобразуется в указатель на первый элемент массива в некоторых контекстах поэтому часто путают имя массива с указателем... Но само по себе имя массива это не указатель и не ссылка (как выше подметили). 0