Символическая Лисп-машина с теговой архитектурой даже не имеет общеупотребительных указателей; она использует пару <NIL,0> (вообще говоря, несуществующий <объект, смещение> хендл) как нулевой указатель Си.

В зависимости от модели памяти, процессоры 80*86 (PC) могут использовать либо 16-битные указатели на данные и 32-битные указатели на функции, либо, наоборот, 32-битные указатели на данные и 16-битные - на функции.

Старые модели HP 3000 используют различные схемы адресации для байтов и для слов. Указатели на char и на void, имеют, следовательно, другое представление, чем указатели на int (на структуры и т.п.), даже если адрес одинаков.

Что означает ошибка во время исполнения null pointer assignment (запись по нулевому адресу). Как мне ее отследить?

Это сообщение появляется только в системе MS-DOS и означает, что произошла запись либо с помощью неинициализированного, либо нулевого указателя в нулевую область.

Отладчик обычно позволяет установить точку останова при доступе к нулевой области. Если это сделать нельзя, вы можете скопировать около 20 байт из области 0 в другую и периодически проверять, не изменились ли эти данные.

Я слышал, что char a() эквивалентно char *a

Ничего подобного. (То, что вы слышали, касается формальных параметров функций.) Массивы - не указатели. Объявление массива char a[6]; требует определенного места для шести символов, которое будет известно под именем a . То есть, существует место под именем a , в которое могут быть помещены 6 символов. С другой стороны, объявление указателя char *p; требует места только для самого указателя. Указатель будет известен под именем p и может указывать на любой символ (или непрерывный массив символов).

Важно понимать, что ссылка типа х[3] порождает разный код в зависимости от того, массив х или указатель.

В случае выражения p[3] компилятор генерирует код, чтобы начать с позиции р , считывает значение указателя, прибавляет к указателю 3 и, наконец, читает символ, на который указывает указатель.

Что понимается под эквивалентностью указателей и массивов в Си?

Большая часть путаницы вокруг указателей в С происходит от непонимания этого утверждения. Эквивалентность указателей и массивов не позволяет говорить не только об идентичности, но и о взаимозаменяемости.

Эквивалентность относится к следующему ключевому определению: значение типа массив Т, которое появляется в выражении, превращается (за исключением трех случаев) в указатель на первый элемент массива; тип результирующего указателя - указатель на Т. (Исключение составляют случаи, когда массив оказывается операндом sizeof, оператора & или инициализатором символьной строки для массива литер.)

Вследствие этого определения нет заметной разницы в поведении оператора индексирования [], если его применять к массивам и указателям. Согласно правилу, приведенному выше, в выражении типа a[i] ссылка на массив a превращается в указатель и дальнейшая индексация происходит так, как будто существует выражение с указателем p[i] (хотя доступ к памяти будет различным). В любом случае выражение x[i], где х - массив или указатель) равно по определению *((x)+(i)).

Почему объявления указателей и массивов взаимозаменяемы в в качестве формальных параметров?

Так как массивы немедленно превращаются в указатели, массив на самом деле не передается в функцию. По общему правилу, любое похожее на массив объявление параметра:

f(a)

char a[];

рассматривается компилятором как указатель, так что если был передан массив, функция получит:

f(a)

char *a;

Это превращение происходит только для формальных параметров функций, больше нигде. Если это превращение раздражает вас, избегайте его; многие пришли к выводу, что порождаемая этим путаница перевешивает небольшое преимущество от того, что объявления смотрятся как вызов функции и/или напоминают о том, как параметр будет использоваться внутри функции.

Как массив может быть значением типа lvalue, если нельзя присвоить ему значение?

Стандарт ANSI C определяет модифицируемое lvalue , но массив к этому не относится.

Почему sizeof неправильно определяет размер массива, который передан функции в качестве параметра?

Оператор sizeof сообщает размер указателя, который на самом деле получает функция.

Кто-то объяснил мне, что массивы это на самом деле только постоянные указатели

Это слишком большое упрощение. Имя массива - это константа, следовательно, ему нельзя присвоить значение, но массив - это не указатель.

C практической точки зрения в чем разница между массивами и указателями?

Массивы автоматически резервируют память, но не могут изменить расположение в памяти и размер. Указатель должен быть задан так, чтобы явно указывать на выбранный участок памяти (возможно с помощью malloc), но он может быть по нашему желанию переопределен (т.е. будет указывать на другие объекты) и, кроме того, указатель имеет много других применений, кроме службы в качестве базового адреса блоков памяти.

В рамках так называемой эквивалентности массивов и указателей, массивы и указатели часто оказываются взаимозаменяемыми.

Особенно это касается блока памяти, выделенного функцией mal-loc, указатель на который часто используется как настоящий массив.

Я наткнулся на шуточный код, содержащий выражение 5( abcdef ). Почему такие выражения возможны в Си?

Да, индекс и имя массива можно переставлять в Си. Этот забавный факт следует из определения индексации через указатель, а именно, a[e] идентично *((a)+(e)), для любого выражения е и основного выражения а, до тех пор пока одно из них будет указателем, а другое целочисленным выражением. Это неожиданная коммутативность часто со странной гордостью упоминается в С-текстах, но за пределами Соревнований по Непонятному Программированию (Obfuscated C Contest)

Мой компилятор ругается, когда я передаю двумерный массив функции, ожидающей указатель на указатель

Правило, по которому массивы превращаются в указатели не может применяться рекурсивно. Массив массивов (т.е. двумерный массив в Си) превращается в указатель на массив, а не в указатель на указатель.

Указатели на массивы могут вводить в заблуждение и применять их нужно с осторожностью. (Путаница еще более усугубляется тем, что существуют некорректные компиляторы, включая некоторые версии pcc и полученные на основе pcc программы lint, которые неверно воспринимают присваивание многоуровневым указателям многомерных массивов.) Если вы передаете двумерный массив функции:

int array[NROWS][NCOLUMNS]; f(array);

описание функции должно соответствовать

f(int a[][NCOLUMNS]) {... }

f(int (*ap)[NCOLUMNS]) {...} /* ap - указатель на массив */

В случае, когда используется первое описание, компилятор неявно осуществляет обычное преобразование массива массивов в указатель на массив ; во втором случае указатель на массив задается явно.

Так как вызываемая функция не выделяет место для массива, нет необходимости знать его размер, так что количество строк NROWS может быть опущено. Форма массива по-прежнему важна, так что размер столбца NCOLUMNS должен быть включен (а для массивов размерности 3 и больше, все промежуточные размеры).

Если формальный параметр функции описан как указатель на указатель, то передача функции в качестве параметра двумерного массива будет, видимо, некорректной.

Как писать функции, принимающие в качестве параметра двумерные массивы, ширина которых во время компиляции неизвестна?

Это непросто. Один из путей - передать указатель на элемент [0][0] вместе с размерами и затем симулировать индексацию вручную :

f2(aryp, nrows, ncolumns) int *aryp;

int nrows, ncolumns;

array[i][j] это aryp[i * ncolumns + j]

Этой функции массив может быть передан так:

f2(&array[0][0], NROWS, NCOLUMNS);

Нужно, однако, заметить, что программа,выполняющая индексирование многомерного массива вручную не полностью соответствует стандарту ANSI C; поведение (&array[0][0])[x] не определено при x > NCOLUMNS.

gcc разрешает объявлять локальные массивы, которые имеют размеры, задаваемые аргументами функции, но это - нестандартное расширение.

Как объявить указатель на массив?

Обычно этого делать не нужно. Когда случайно говорят об указателе на массив, обычно имеют в виду указатель на первый элемент массива.

Вместо указателя на массив рассмотрим использование указателя на один из элементов массива. Массивы типа T превращаются в указатели типа Т, что удобно; индексация или увеличение указателя позволяет иметь доступ к отдельным элементам массива. Истинные указатели на массивы при увеличении или индексации указывают на следующий массив и в общем случае если и полезны, то лишь при операциях с массивами массивов.

Если действительно нужно объявить указатель на целый массив, используйте что-то вроде int (*ap)[N]; где N - размер массива. Если размер массива неизвестен, параметр N может быть опущен, но получившийся в результате тип указатель на массив неизвестного размера - бесполезен.

Исходя из того, что ссылки на массив превращаются в указатели, скажите в чем разница для массива int array(NROWS)(NCOLUMNS); между array и &array?

Согласно ANSI/ISO стандарту Си, &array дает указатель типа указатель-на-массив-Т , на весь массив.

В языке С до выхода стандарта ANSI оператор & в &array игнорировался, порождая предупреждение компилятора. Все компиляторы Си, встречая просто имя массива, порождают указатель типа указатель-на-Т, т.е. на первый элемент массива.

Как динамически выделить память для многомерного массива?

Лучше всего выделить память для массива указателей, а затем инициализировать каждый указатель так, чтобы он указывал на динамически создаваемую строку. Вот пример для двумерного массива:

int **array1 = (int **)malloc(nrows * sizeof(int *)); for(i = 0; i < nrows;

array1[i] = (int *)malloc(ncolumns * sizeof(int)); (В реальной программе, malloc должна быть правильно объявлена, а каждое возвращаемое malloc значение - проверено.)

Можно поддерживать монолитность массива, (одновременно затрудняя последующий перенос в другое место памяти отдельных строк), с помощью явно заданных арифметических действий с указателями:

int **array2 = (int **)malloc(nrows * sizeof(int *)); array2[0] = (int *)malloc(nrows * ncolumns * sizeof(int)); for(i = 1; i < nrows; i++) array2[i] = array2[0] + i * ncolumns;

В любом случае доступ к элементам динамически задаваемого массива может быть произведен с помощью обычной индексации: array[i]U].

Если двойная косвенная адресация, присутствующая в приведенных выше примерах, вас по каким-то причинам не устраивает, можно имитировать двумерный массив с помощью динамически задаваемого одномерного массива:

int *array3 = (int *)malloc(nrows * ncolumns * sizeof(int));

Теперь, однако, операции индексирования нужно выполнять вручную, осуществляя доступ к элементу i,j с помощью array3[i*nco-lumns+j]. (Реальные вычисления можно скрыть в макросе, однако вызов макроса требует круглых скобок и запятых, которые не выглядят в точности так, как индексы многомерного массива.)

Наконец, можно использовать указатели на массивы:

int (*array4)[NCOLUMNS] = (int(*)[NCOLUMNS])malloc(nrows * sizeof(*array4));,

но синтаксис становится устрашающим, и всего лишь одно измерение должно быть известно во время компиляции.

Пользуясь описанными приемами, необходимо освобождать память, занимаемую массивами (это может проходить в несколько шагов), когда они больше не нужны, и не следует смешивать динамически создаваемые массивы с обычными, статическими.