二維數組變量指針混淆

Question

我對2D數組（C語言）有一個基本的疑問。 考慮如下的2D數組的聲明

int array[3][5];

現在，當我執行以下操作時，兩個printf的輸出都是相同的：

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

現在嘗試以下內容：

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

輸出是不同的。 我得到第二個printf引用數組[0] [1]而第一個引用數組[1] [0]。 這是如何運作的？ 數組是什么指針？

提前致謝

Answer 1

我會嘗試給你一個技術上正確的解釋，這樣你就會知道發生了什么。 不是很復雜，但確實是反直覺的。

介紹：

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

例如，如果你定義int a = 5; ，則a是int類型和值5的左值。它也可以解釋為（或者更確切地說，轉換為）int類型的右值。 這樣一個rvalue仍將被已知是等於5，但它不再包含關於信息a在存儲器中的位置。

有些表達式需要左值（比如運算符的左側=因為你必須分配給一個對象），有些需要rvalues（比如operator +因為你只需要添加時的積分值，或者運算符的右側=） 。 如果表達式需要rvalue但是傳遞左值，則它將轉換為rvalue。

此外，只有rvalues傳遞給C中的函數（這意味着C嚴格按值調用，而不是按引用調用）。

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`

從左值到左值的轉換通常是微不足道的，並且是不可察覺的（就像從標a a的架子上取5號）。 數組基本上是例外。

重要的是： C中沒有數組類型的右值 。 有指針左值和右值，整數左值和右值，結構左值和右值等......但只有左值數組。 當您嘗試將數組類型的左值轉換為右值時，您不再擁有數組，您有一個指向該數組的第一個成員的指針。 這是C（和C ++）中數組混淆的根源。

說明：

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

array是int[3][5]類型的左值（5個整數的3個整數的數組）。 當你試圖將它傳遞給一個函數時，它會收到一個類型為int (*)[5]指針（指向5個整數的數組），因為這是在左值到右值轉換后剩下的。

*(array)是tricker。 首先執行左值到右值，得到一個類型為int(*)[5] rvalue，然后operator*取該rvalue並返回一個類型為int[5]的左值，然后你嘗試傳遞給該函數。 因此它再次轉換為右值，產生一個int* 。

array+1導致數組轉換為int(*)[5]類型的rvalue，並且rvalue增加1，所以（根據指針算術的規則）指針移動1 * sizeof(int[5])字節轉發。

*(array)+1 ：之前看到2個點，但int*類型的最終rvalue再次通過指針算術規則增加1 * sizeof(int) 。

這里沒有神秘感！

Answer 2

C中的2D數組令人困惑。
array和* array都是相同的指針，但類型不同。
array的類型為int [3] [5]（這是一個大小為5的int [3]數組的數組）。
* array是數組的第一行，類型為int [3]。
array + 1表示數組加一個元素。 數組的元素是int [3]，所以前進了12個字節。
* array + 1表示*數組加一個元素。 *數組的元素是int，因此前進了4個字節。

Answer 3

數組不是指針。 忽略任何試圖告訴您的答案，書籍或教程。

陣列型的表達，在大多數情況下，被轉換 （在編譯時）到一個指針數組的第一個元素。 例外情況是：

• sizeof的操作數（ sizeof arr產生數組的大小，而不是指針的大小）
• 一元& （ &arr的操作數產生數組的地址，而不是它的第一個元素 - 相同的內存位置，不同的類型）。 這與您的示例特別相關。
• 用於初始化數組對象的初始值設定項中的字符串文字（ char s[6] = "hello";不復制字符串文字的地址，它復制其值）

二維數組不過是一個數組數組。 還有其他數據結構可以與相同的x[y][z]語法一起使用，但它們不是真正的二維數組。 你的是。

[]索引操作符是根據指針算法定義的。 x[y]表示*(x+y) 。

代碼的行為遵循這些規則。

閱讀comp.lang.c FAQ的第6部分。 這是我見過的最好的解釋。

並且不要使用"%u"來打印指針值; 轉換為void*並使用"%p" 。

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

Answer 4

你可以這樣理解：

數組指向3行，每行5列

當你做數組+ 1時，行改變，所以你去第1行。 您應該嘗試使用*（array + 1）進行訪問。

當你執行*（數組）時，你指向第0行，*（數組）+1在列中向前移動，因此元素是數組[0] [1]

Answer 5

指針中的單位增量與數據類型的大小一致。