C++数组指针引用疑问：为何*(&int_array)等于数组地址而非1？

示例代码 #

int int_array[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
std::cout << int_array << " " << &int_array << " " << *(&int_array) << " " << **(&int_array) << "  " << *(int_array) << std::endl;   
for (int i=0;i<5;i++) {  
    std::cout << i << " " << int_array[i] << " " << &int_array[i] << " " << *(&int_array[i]) << std::endl;
}

运行输出 #

0xd1a03ff9e0 0xd1a03ff9e0 0xd1a03ff9e0 1  1
0 1 0xd1a03ff9e0 1
1 2 0xd1a03ff9e4 2
2 3 0xd1a03ff9e8 3
3 4 0xd1a03ff9ec 4
4 5 0xd1a03ff9f0 5

数组内存地址表 #

为什么*(&int_array)输出的是数组地址而非1？ #

要搞清楚这个问题，得先明确几个关键的类型和转换规则：

• int_array的类型是int[5]（长度为5的int数组），在大多数表达式里（除了作为sizeof、&、decltype的操作数时），会自动触发数组到指针的隐式转换，变成指向数组第一个元素的int*指针，值就是第一个元素的地址0xd1a03ff9e0。
• &int_array得到的是指向整个数组的指针，类型是int(*)[5]，它的存储值就是数组的起始地址（和第一个元素的地址重合），所以输出和int_array转换后的指针值一致。
• *(&int_array)是对这个数组指针的解引用，得到的是整个数组本身（类型还是int[5]）。当这个数组被传入cout输出时，又触发了数组到指针的隐式转换，再次变成指向第一个元素的int*，所以输出的还是数组起始地址。

如果想要得到第一个元素的值1，需要再解引用一次，也就是**(&int_array)——这和*(int_array)的效果完全一样，都是取数组第一个元素的值。

int_array的变量值与内存结构 #

内存结构

int_array在内存中是连续存放的5个int类型数据，从地址差值能看出来，每个int占4字节（比如第二个元素地址0xd1a03ff9e4减去第一个元素地址0xd1a03ff9e0等于4）。内存布局从低地址到高地址依次是：

• 地址0xd1a03ff9e0：存储数值1
• 地址0xd1a03ff9e4：存储数值2
• 地址0xd1a03ff9e8：存储数值3
• 地址0xd1a03ff9ec：存储数值4
• 地址0xd1a03ff9f0：存储数值5

变量值的本质

int_array作为数组变量，它本身不是指针，而是代表了整个数组的存储空间。只有在大多数表达式场景下，它会自动转换成指向第一个元素的指针，所以直接输出int_array时看到的是第一个元素的地址。
有几个特殊场景下它会保持数组类型：比如sizeof(int_array)得到的是整个数组的字节数（5*4=20），而不是指针的大小；&int_array得到的是指向整个数组的指针，而不是指向指针的指针。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Query