取消引用指针和访问数组元素之间的区别

我记得有一个例子演示了指针和数组之间的区别。

当作为函数参数传递时，数组会衰减为指向数组中第一个元素的指针，但它们并不等效，如下所示：

//file file1.c

int a[2] = {800, 801};
int b[2] = {100, 101};

//file file2.c

extern int a[2];

// here b is declared as pointer,
// although the external unit defines it as an array
extern int *b; 

int main() {

  int x1, x2;

  x1 = a[1]; // ok
  x2 = b[1]; // crash at runtime

  return 0;
}

链接器不会对外部变量进行类型检查，因此在编译时不会生成错误。问题是b其实是一个数组，只不过编译单元file2不知道这一点并对待b作为指针，在尝试取消引用它时会导致崩溃。

我记得当有人解释这一点时，这是完全有道理的，但现在我不记得解释了，我自己也无法想出它。

所以我想问题是在访问元素时数组与指针的处理方式有何不同？ （因为我认为p[1]转换为（相当于的汇编）*(p + 1)不管如果p是数组还是指针——我显然错了）。

两次取消引用生成的程序集（VS 2013）：
note: 1158000h and 1158008h是内存地址a and b分别

    12:   x1 = a[1];
0115139E  mov         eax,4  
011513A3  shl         eax,0  
011513A6  mov         ecx,dword ptr [eax+1158000h]  
011513AC  mov         dword ptr [x1],ecx  
    13:   x2 = b[1];
011513AF  mov         eax,4  
011513B4  shl         eax,0  
011513B7  mov         ecx,dword ptr ds:[1158008h]  
011513BD  mov         edx,dword ptr [ecx+eax]  
011513C0  mov         dword ptr [x2],edx  

感谢@tesseract 在评论中提供的链接：（第 96 页），我想出了一个简单的答案（书中解释的简单愚蠢版本；要获得完整的学术答案，请阅读本书）：

• when declared int a[2]:
  • 编译器有a存储该变量的地址。由于变量的类型是数组，因此该地址也是数组的地址。
  • Accessing a[1] means:
    • 检索该地址，
    • 添加偏移量并
    • 访问该计算出的新地址处的内存。
• when declared int *b:
  • 编译器还有一个地址b但这是指针变量的地址，而不是数组。
  • So accessing b[1] means:
    • 检索该地址，
    • 访问该位置以获取值b，即数组的地址
    • 向该地址添加偏移量，然后
    • 访问最终的内存位置。