Arrays vs. Zeiger in C/C: Wie unterscheiden sie sich in Speicherzuordnung, Größe und Nutzung?

Die Unterschiede zwischen int[] und int* in C/C verstehen

Während Arrays und Zeiger in C und C Daten zusammenhängend speichern, ihre Notation (Array-Notation vs. Zeiger-Notation) impliziert erhebliche Unterschiede.

Array-Deklaration

In C und C werden Arrays mit eckigen Klammern []:

<code class="c">char c[] = "test";</code>

Diese Anweisung weist die Zeichenfolge auf dem Stapel zu, da Arrays in C nur Zeiger auf Speicherorte sind.

Im Gegensatz dazu werden Zeiger mit Sternchen (*) deklariert:

<code class="c">char* c = "test";</code>

Diese Deklaration verweist auf ein schreibgeschütztes Datensegment, da das Zeichenfolgenliteral in einem schreibgeschützten Speicherbereich gespeichert wird.

Array-Größe

Arrays haben eine feste Größe, die zur Kompilierungszeit bestimmt wird. Die Größe kann während der Programmausführung nicht geändert werden. Andererseits haben Zeiger keine intrinsischen Größeninformationen.

Speicherzuweisung

Arrays werden auf dem Stapel zugewiesen (sofern nicht ausdrücklich anders angegeben), während Zeiger zugewiesen werden können sowohl auf dem Stapel als auch im dynamischen Speicher (mit malloc oder new).

Subskription

Sowohl Arrays als auch Zeiger unterstützen Subskripte. Bei Arrays fungiert der Subskriptionsoperator [] jedoch als Synonym für die Dereferenzierung des Zeigers und das Hinzufügen des Offsets.

Array-zu-Zeiger-Konvertierung

Arrays können sein implizit in Zeiger auf ihr erstes Element umgewandelt. Diese Konvertierung erfolgt automatisch, wenn Arrays als Argumente an Funktionen übergeben oder Zeigern zugewiesen werden.

Zeiger-zu-Array-Konvertierung

In C können Zeiger explizit umgewandelt werden zu Arrays desselben Typs. Diese Konvertierung ist jedoch nicht sicher und kann zu undefiniertem Verhalten führen.

Rekursive Datenstrukturen

Arrays können keine rekursiven Datenstrukturen definieren, da die Größe eines Arrays fest ist zur Kompilierungszeit. Zeiger hingegen können verwendet werden, um rekursive Strukturen wie verknüpfte Listen zu definieren.

Andere Unterschiede

Zeigerarithmetik ist zulässig, während Array-Arithmetik zulässig ist Arithmetik ist das nicht.
• Zeiger können null sein, Arrays hingegen nicht.
• Zeiger können dereferenziert werden, Arrays dagegen nicht.

Diese Unterschiede verdeutlichen die spezifische Verwendung Fälle für Arrays und Zeiger. Durch das Verständnis der Nuancen jeder Notation können Programmierer Speicher und Datenstrukturen effektiv verwalten.

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