带有二维数组的指针

Question

请考虑以下代码

#include <stdio.h>
#define ROW_SIZE 2
#define COL_SIZE 2

int main()
{
   int a[ROW_SIZE][COL_SIZE]={{1,2},{3,4}};

   // Base address:Pointer to the first element a 1D array
   printf("Base address of array:%p\n",a);

   //The value at the base address: should be the address of 1st 1D array
   printf("Value at the Base address:%p\n",*a);

   return 0;
}

获得的输出：

Sample Output:
Base address of array:0xbff77434
Value at the Base address:0xbff77434

不知何故，我无法理解二维数组的基地址的概念和基地址处的值，而基地址又是一维数组的地址。 请解释。

Answer 1

数组不是指针，在 C 中，多维数组只是数组的数组。 在许多情况下，使用数组的名称“衰减”为指向该数组第一个元素的指针。 这就是您的两个打印语句中发生的情况。 在第一种情况下：

printf("Base address of array:%p\n",a);

a成为指向数组第一个元素的指针 - 即指向数组第一行的指针。 在你的情况下，这意味着你得到一个int (*)[2]类型的指针。

在第二种情况下：

printf("Value at the Base address:%p\n",*a);

发生相同的衰减，但随后您取消引用该指针。 这意味着您取消了指向第一行的int (*)[2]指针的引用，再次为您留下一个数组（第一行）。 该数组本身衰减为指向其第一个元素的指针，从而为您提供一个结果int *指针（指向第一行的第一个元素）。

在这两种情况下，地址是相同的，因为这就是数组在内存中的布局方式。 如果我们说你的二维数组从地址0开始，它看起来像这样（假设是一个 4 字节的int类型）：

 Address       Value
    0            1
    4            2
    8            3
   12            4

第一行的地址和第一行的第一个元素的地址都是0 。

Answer 2

重新构建问题中的图表并整合先前答案中的信息，我正在创建以下答案。

一维数组

• 将 4 个整数的数组 a 视为a[4]
• 基本规则是a和&a都指向相同的位置。但它们不指向相同的类型。
• &a将指向整个数组，它是一个int[] 。 指针类型为int(*)[]
• a ，当它衰减到一个指针时，将指向数组的第一个元素，它是一个int 。 指针类型为int *

二维数组

• 考虑一个包含两个一维数组的数组，每个数组都有两个元素； a[2][2] 。
• 由于维数增加，我们多了一层层次结构，即&a ， a和*a将指向相同的位置，但它们不指向相同的类型。
• &a将指向整个数组，即int[][] 。 指针类型是int(*)[][] 。
• a ，当它衰减为指针时，将指向二维数组的第一个元素，即int[] 。 指针类型为int(*)[]
• 通过使用*a ，我们取消了指向一维数组的指针的引用。 因此，我们将有一个int *指向二维数组的第一个整数值。

Answer 3

我认为你的输出格式让你失望。 你是正确的，第一个数组元素（0xbff77434）的地址是从所述值（1）不同。 %p 试图将两者强制为“指针”格式时感到困惑。

是的，卡尔也是正确的。

如果你想看到的第一个元素是什么，你会说任何这些：

printf("%i", a[0][0]);

int* p = &a[0][0];    // point 'p' to the beginning of 'a'
// (or)
int* p = a;           // saying "&a[0][0]" is the same as saying "a"
printf("%i", *p);     // here, the dereference is what you want

就 1D 与 2D 数组而言，这只是一个解释问题。 两个都

int x[4];

和

int x[2][2];

创建 4 个“整型”元素的连续块。 并且在这两种情况下，表达式“x”指的是第 0 个条目的地址（例如，数组的地址）。

Answer 4

二维数组a[2][2]可以看作是一个有 4 个元素的单维数组。 想想当你将a转换为int*指针时会发生什么：

int a[2][2] = {{ 1, 2 }, { 3, 4 }};
int* p = (int*) a; // == { 1, 2, 3, 4 }

assert(a[1][0] == p[2] == 3); // true

int* a0 = a[0];  // the first row in the bidimensional array
int* p0 = &p[0]; // the first element in the monodimensional array

assert(*a0 == *p0 == 1); // true

// Or the long version:
assert(a[0][0] == *a0 == a0[0] == p[0] == *p0 == p0[0] == 1); // true

// And for the second array in a:
int* a1 = a[1]; // the second row in the bidimensional array
int p2 = &p[2]; // the third element in the monodimensional array

assert(a[1][0] == *a1 == a1[0] == p[2] == *p2 == p2[0] == 3); // true

数组a和a[0]基本上指向相同的地址，但它们的类型传达了有关如何操作它们的信息。