解释C++中数组名作为函数参数时为什么会退化为指针

<p>数组名退化为指针是指在函数传参时，数组名转换为指向首元素的指针，失去长度信息。例如，int arr[5] 作为参数时等价于 int* arr，编译器不保留数组大小，因此需通过指针访问元素。这一特性源于c语言对效率的考虑：传递地址避免复制整个数组，提升性能。由于数组内存连续，指针结合下标可访问所有元素，符合底层内存模型。为保留数组大小，可显式传递长度、使用数组引用（如 int (&arr)[5]）或标准库容器 std::Array、std::vector。理解该机制有助于避免越界错误和类型误解。关键在于：函数形参中的数组实际是指针类型。</p>

在C++中，当数组名作为函数参数传递时，它会“退化”为指向其首元素的指针。这意味着虽然你写的是数组，但函数实际接收到的是一个指针，不再保留数组的长度信息。

什么是数组名退化为指针

在大多数表达式中，数组名代表的是数组首元素的地址。例如，对于数组 int arr[5];，arr 的值等价于 &arr[0]。这个特性在函数传参时尤为明显。

当你把数组传给函数时：

void func(int arr[5]) { }
// 或者写成
void func(int arr[]) { }
// 实际上等价于
void func(int* arr) { }

编译器会自动将形参中的数组类型转换为对应类型的指针。因此，函数内部无法通过参数获取数组的实际大小。

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为什么会发生退化

这种设计源于C语言的历史和效率考虑，C++继承了这一特性。主要原因包括：

• 直接传递整个数组需要复制所有元素，开销大。而传递指针只需复制地址，效率高。
• 数组在内存中是连续存储的，通过首地址和下标即可访问任意元素，指针足以满足访问需求。
• 保持与底层内存模型的一致性，使语言更贴近硬件操作。

因此，退化为指针是一种有意为之的设计，而非缺陷。

如何保留数组信息

如果你希望在函数中知道数组大小，有以下几种方式：

• 显式传递长度：void func(int arr[], size_t len)
• 使用引用传递数组（避免退化）：void func(int (&arr)[5])，此时不会退化，类型是引用到数组。
• 使用标准库容器，如 std::array 或 std::vector，它们不会退化，且自带大小信息。

基本上就这些。数组名退化为指针是C++的一项基本规则，理解它有助于避免误用和边界错误。关键点在于：函数参数中的数组形参，本质上就是指针。