c99是否保证数组是连续的?

我们应该首先检查一下A[5][5]到底是什么。涉及的类型有:

• int
• 整数数组[5]
• 数组[5]的数组

不涉及整数数组[25]。

sizeof语义暗示数组作为一个整体是连续的,这是正确的。Ints的数组[5]必须具有5*sizeof(int),并且递归应用时,[5][5]必须具有5*5*sizeof(int)。没有额外的填充空间。

此外,当将数组作为一个整体提供给具有sizeof的memset、memmove或memcpy时,该数组必须工作。还必须可以使用(char*)在整个数组中迭代。所以一个有效的迭代是:

int  a[5][5], i, *pi;
char *pc;

pc = (char *)(&a[0][0]);
for (i = 0; i < 25; i++)
{
    pi = (int *)pc;
    DoSomething(pi);
    pc += sizeof(int);
}

对(int*)执行相同操作将是未定义的行为,因为如前所述,不涉及int数组[25]。在克里斯托夫的回答中使用联合也是有效的。但还有另一个更为复杂的点,相等运算符:

5.5.9 两个指针比较相等,如果且仅当两个指针都为空指针时,这两个指针都是指向同一对象(包括指向对象的指针和位于其开头的子对象)或函数的指针,这两个指针都是指向同一数组对象的最后一个元素的指针, 或者一个是指向一个数组对象末尾的一个指针,另一个是指向另一个数组对象的开头的指针,该对象恰好紧跟在地址空间中的第一个数组对象之后。 91)

91)两个对象在内存中可能是相邻的,因为它们是较大数组的相邻元素,或者是结构的相邻成员,而它们之间没有填充,或者是因为实现选择将它们放置在一起,即使它们是无关的。如果先前的无效指针操作(如访问数组边界外)产生未定义的行为,则随后的比较也会产生未定义的行为。

这意味着:

int a[5][5], *i1, *i2;

i1 = &a[0][0] + 5;
i2 = &a[1][0];

I1等于I2。但是,当使用(int*)迭代数组时,它仍然是未定义的行为,因为它最初是从第一个子数组派生的。它不会神奇地将指针转换为第二个子数组。

即使这样做

char *c = (char *)(&a[0][0]) + 5*sizeof(int);
int  *i3 = (int *)c;

没用。它比较等于i1和i2,但它不是从任何子数组派生的;它最多是指向单个int或int数组[1]的指针。

我不认为这是标准中的错误。另一种方法是:允许这样做会引入一种特殊情况,即违反数组的类型系统或指针算术规则,或者两者都违反。它可能被认为是一个缺失的定义,但不是一个错误。

因此,即使[5][5]的内存布局与[25]的布局相同,并且可以使用(char*)非常相同的循环对两者进行迭代,如果一个循环用作另一个循环,则允许一个实现爆炸。我不知道它为什么应该或知道任何实现,可能在标准中有一个直到现在才提到的事实,这使得它的行为得到了很好的定义。在那之前,我会认为它是未定义的,并保持在安全的一边。

我在我们的 original discussion .

sizeof 语义意味着 int a[5][5] 是连续的,但通过增加指针访问所有25个整数 int *p = *a 是未定义的行为:指针算法只定义为所有涉及的指针都位于同一数组中(或一个元素超过最后一个元素),例如 &a[2][1] 和 &a[3][1] 不要(见C99第6.5.6节)。

原则上,你可以通过铸造来解决这个问题。 &a -它有类型 int (*)[5][5] - int (*)[25] . 根据6.3.2.3_§7,这是合法的,因为它不违反任何对准要求。问题是,通过这个新指针访问整数是非法的,因为它违反了6.5_§7中的别名规则。您可以使用 union 对于punning类型(见TC3脚注82):

int *p = ((union { int multi[5][5]; int flat[25]; } *)&a)->flat;

据我所知,这是符合标准的C99。

如果数组是静态的,就像 int a[5][5] 数组,它保证是连续的。