二维数组变量指针混淆

Question

我对2D数组（C语言）有一个基本的疑问。 考虑如下的2D数组的声明

int array[3][5];

现在，当我执行以下操作时，两个printf的输出都是相同的：

printf("%u\n", array);
printf("%u\n", *(array));

现在尝试以下内容：

printf("%u\n", array+1);
printf("%u\n", *(array)+1);

输出是不同的。 我得到第二个printf引用数组[0] [1]而第一个引用数组[1] [0]。 这是如何运作的？ 数组是什么指针？

提前致谢

Answer 1

我会尝试给你一个技术上正确的解释，这样你就会知道发生了什么。 不是很复杂，但确实是反直觉的。

介绍：

在C中，存在“左值”，其基本上表示在存储器中具有位置的“可分配”对象，以及“右值”，其表示“概念”值（不需要特别放置在任何地方）。

例如，如果你定义int a = 5; ，则a是int类型和值5的左值。它也可以解释为（或者更确切地说，转换为）int类型的右值。 这样一个rvalue仍将被已知是等于5，但它不再包含关于信息a在存储器中的位置。

有些表达式需要左值（比如运算符的左侧=因为你必须分配给一个对象），有些需要rvalues（比如operator +因为你只需要添加时的积分值，或者运算符的右侧=） 。 如果表达式需要rvalue但是传递左值，则它将转换为rvalue。

此外，只有rvalues传递给C中的函数（这意味着C严格按值调用，而不是按引用调用）。

一些例子：

int a = 1;
a; // a is an lvalue of type int and value 1
a = a+3; // here the `a` is converted to an rvalue of type int and value 1, then after the addition there's an assignment, on the lhs there's an lvalue `a` and an rvalue `4`

从左值到左值的转换通常是微不足道的，并且是不可察觉的（就像从标a a的架子上取5号）。 数组基本上是例外。

重要的是： C中没有数组类型的右值 。 有指针左值和右值，整数左值和右值，结构左值和右值等......但只有左值数组。 当您尝试将数组类型的左值转换为右值时，您不再拥有数组，您有一个指向该数组的第一个成员的指针。 这是C（和C ++）中数组混淆的根源。

说明：

• array
• *(array)
• array+1
• *(array)+1

array是int[3][5]类型的左值（5个整数的3个整数的数组）。 当你试图将它传递给一个函数时，它会收到一个类型为int (*)[5]指针（指向5个整数的数组），因为这是在左值到右值转换后剩下的。

*(array)是tricker。 首先执行左值到右值，得到一个类型为int(*)[5] rvalue，然后operator*取该rvalue并返回一个类型为int[5]的左值，然后你尝试传递给该函数。 因此它再次转换为右值，产生一个int* 。

array+1导致数组转换为int(*)[5]类型的rvalue，并且rvalue增加1，所以（根据指针算术的规则）指针移动1 * sizeof(int[5])字节转发。

*(array)+1 ：之前看到2个点，但int*类型的最终rvalue再次通过指针算术规则增加1 * sizeof(int) 。

这里没有神秘感！

Answer 2

C中的2D数组令人困惑。
array和* array都是相同的指针，但类型不同。
array的类型为int [3] [5]（这是一个大小为5的int [3]数组的数组）。
* array是数组的第一行，类型为int [3]。
array + 1表示数组加一个元素。 数组的元素是int [3]，所以前进了12个字节。
* array + 1表示*数组加一个元素。 *数组的元素是int，因此前进了4个字节。

Answer 3

数组不是指针。 忽略任何试图告诉您的答案，书籍或教程。

阵列型的表达，在大多数情况下，被转换 （在编译时）到一个指针数组的第一个元素。 例外情况是：

• sizeof的操作数（ sizeof arr产生数组的大小，而不是指针的大小）
• 一元& （ &arr的操作数产生数组的地址，而不是它的第一个元素 - 相同的内存位置，不同的类型）。 这与您的示例特别相关。
• 用于初始化数组对象的初始值设定项中的字符串文字（ char s[6] = "hello";不复制字符串文字的地址，它复制其值）

二维数组不过是一个数组数组。 还有其他数据结构可以与相同的x[y][z]语法一起使用，但它们不是真正的二维数组。 你的是。

[]索引操作符是根据指针算法定义的。 x[y]表示*(x+y) 。

代码的行为遵循这些规则。

阅读comp.lang.c FAQ的第6部分。 这是我见过的最好的解释。

并且不要使用"%u"来打印指针值; 转换为void*并使用"%p" 。

printf("%p\n", (void*)array);
printf("%p\n", (void*)*(array));

Answer 4

你可以这样理解：

数组指向3行，每行5列

当你做数组+ 1时，行改变，所以你去第1行。 您应该尝试使用*（array + 1）进行访问。

当你执行*（数组）时，你指向第0行，*（数组）+1在列中向前移动，因此元素是数组[0] [1]

Answer 5

指针中的单位增量与数据类型的大小一致。