Mingw编译下char数组地址输出异常，为何与int数组表现不同？

问题场景 #

使用MinGW编译器运行两段C++代码时出现不同输出表现：

第一段代码（char数组） #

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
    char a[5];
    cout << sizeof(a) << endl <<&a[0] << endl <<&a[1] << endl <<&a[2] << endl <<&a[3] << endl <<&a[4] << endl <<&a[5];
    
    return 0;
}

输出类似：

5




@

░→@

第二段代码（int数组） #

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int a[5];
    cout << sizeof(a) << endl <<&a[0] << endl <<&a[1] << endl <<&a[2] << endl <<&a[3] << endl <<&a[4] << endl <<&a[5];

    return 0;
}

输出：

20
0x61fefc
0x61ff00
0x61ff04
0x61ff08
0x61ff0c
0x61ff10

疑问：为何char数组的地址输出不是预期的十六进制内存地址，而是乱码字符？这是否属于异常问题？

原因分析 #

这不是异常问题，是C++标准库std::cout的重载行为导致的：

• 对于int*类型的指针，cout没有特殊重载，会默认将其转换为void*，然后以十六进制格式输出内存地址。
• 对于char*类型的指针，cout有专门的重载：它会把char*视为C风格字符串，从指针指向的地址开始输出字符，直到遇到'\0'（空字符）才停止。

你的char数组是未初始化的，内存中是随机值，没有'\0'终止符，所以cout会一直输出内存中的随机字符，直到碰到某个恰好是'\0'的位置，这就出现了所谓的“乱码”。

另外注意：代码中&a[5]属于数组越界访问，数组a[5]的有效索引是0到4，访问a[5]是未定义行为，虽然程序可能没崩溃，但这种写法是错误的，应该避免。

解决方法 #

如果想输出char数组元素的地址，需要把char*强制转换为void*，这样cout就会以十六进制格式输出地址：

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
    char a[5];
    cout << sizeof(a) << endl 
         << static_cast<void*>(&a[0]) << endl 
         << static_cast<void*>(&a[1]) << endl 
         << static_cast<void*>(&a[2]) << endl 
         << static_cast<void*>(&a[3]) << endl 
         << static_cast<void*>(&a[4]) << endl;
    
    return 0;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Vishesh Rawal