范围问题(按值调用)：为什么我不用在这个合并实现中全局声明呢？

Question

关于C中的范围，我有一个基本的问题:为什么来自极客的下面的代码能够工作？我的信息是:变量调用是按值调用的，也就是说，函数内部的数组arr不会转换到外部。

/* C program for Merge Sort */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
// Merges two subarrays of arr[].
// First subarray is arr[l..m]
// Second subarray is arr[m+1..r]
void merge(int arr[], int l, int m, int r)
{
    int i, j, k;
    int n1 = m - l + 1;
    int n2 = r - m;
 
    /* create temp arrays */
    int L[n1], R[n2];
 
    /* Copy data to temp arrays L[] and R[] */
    for (i = 0; i < n1; i++)
        L[i] = arr[l + i];
    for (j = 0; j < n2; j++)
        R[j] = arr[m + 1 + j];
 
    /* Merge the temp arrays back into arr[l..r]*/
    i = 0; // Initial index of first subarray
    j = 0; // Initial index of second subarray
    k = l; // Initial index of merged subarray
    while (i < n1 && j < n2) {
        if (L[i] <= R[j]) {
            arr[k] = L[i];
            i++;
        }
        else {
            arr[k] = R[j];
            j++;
        }
        k++;
    }
 
    /* Copy the remaining elements of L[], if there
    are any */
    while (i < n1) {
        arr[k] = L[i];
        i++;
        k++;
    }
 
    /* Copy the remaining elements of R[], if there
    are any */
    while (j < n2) {
        arr[k] = R[j];
        j++;
        k++;
    }
}
 
/* l is for left index and r is right index of the
sub-array of arr to be sorted */
void mergeSort(int arr[], int l, int r)
{
    if (l < r) {
        // Same as (l+r)/2, but avoids overflow for
        // large l and h
        int m = l + (r - l) / 2;
 
        // Sort first and second halves
        mergeSort(arr, l, m);
        mergeSort(arr, m + 1, r);
 
        merge(arr, l, m, r);
    }
}
 
/* UTILITY FUNCTIONS */
/* Function to print an array */
void printArray(int A[], int size)
{
    int i;
    for (i = 0; i < size; i++)
        printf("%d ", A[i]);
    printf("\n");
}
 
/* Driver code */
int main()
{
    int arr[] = { 12, 11, 13, 5, 6, 7 };
    int arr_size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
 
    printf("Given array is \n");
    printArray(arr, arr_size);
 
    mergeSort(arr, 0, arr_size - 1);
 
    printf("\nSorted array is \n");
    printArray(arr, arr_size);
    return 0;
}

更确切地说:为什么我不需要在全球范围内宣布arr才能奏效呢？为什么上次的打印调用给了我正确的数组？

Answer 1

当数组在表达式中使用时，它将以罕见的异常隐式转换为指向其第一个元素的指针。

另一方面，编译器将具有数组类型的函数参数调整为指向数组元素类型的指针。就是这个函数声明

void merge(int arr[], int l, int m, int r);

等于

void merge(int *arr, int l, int m, int r);

因此，传递数组的所有元素都是通过引用传递的。

在C中，通过引用传递意味着通过指向对象的指针间接传递对象。

因此，使用指针算法和指向数组第一个元素的指针，您可以访问和更改传递数组的所有原始元素。

注意下标运算符，例如，arr[i]是像*( arr + i )那样计算的。

当函数依赖于全局数组时，请注意使用全局数组是一种糟糕的做法。在这种情况下，不能用不同大小的数组调用函数。

Answer 2

数组不按值传递。在C中，数组不是第一类对象，例如，不能将数组分配给数组，而只能分配给数组的元素。不能从函数返回数组。

相反，通过值传递指向第一个元素的指针。这允许被调用的函数修改数组的元素。这种对数组表达式的自动重写有时被描述为指向指向其第一个元素的指针的数组衰减。

任何关于C的好书都应该有一个章节来解释表达式中数组的这种特殊行为。

来自ISO C99标准的相应引用在6.3.2.1#3值、数组和函数指示符中。

3如果数组对象具有寄存器存储类，则行为为未定义的

。

Answer 3

作为一个参数，声明int arr[]实际上与int *arr完全相同。调用函数时不复制数组本身。

传递的“值”是指针值本身(指针指向的位置)。