C 中的二維數組和指針 - 如何訪問元素？

Question

我有一個涉及指向二維數組的指針的示例。 有人可以幫助我理解這個例子中發生了什么嗎？

int main()
{

    int i = 0, j=0, sum0=0, sum1=0;
    int data[4][3] = { {23,55,50},{45,38,55},{70,43,45},{34,46,60}};
    int *Ptr;
    Ptr = *data;    //Why is the indirection operator used here? 
                    // Does Ptr = 23 by this assignment?

    for (i=0; i<4; i++) {
        sum1 = 0;
        for (j = 0; j < 3; j++) {
            sum1 += data[i][j];
        }
        if (sum1 > sum0) {
                 sum0 = sum1;
                 Ptr = *(data + i);     // Seems like this statement makes Ptr
        }                               // point one row below ... what syntax
    }                                   // can you use to access columns then?
                                       // Is it possible to use pointer arithmetic
    for (i=0; i<3; i++)                 // to access elements of data[i][j] that
        printf("%d\n", Ptr[i]);          // are not at j = 0?

  return 0;
}

Answer 1

data是一個二維數組，有 4 行，每行有 3 個元素（即 4 X 3）。

現在， Ptr = *data; 意味着您將第一行的起始地址存儲到指針變量Ptr 。 此語句等效於Ptr = *(data + 0) 。 Ptr = *(data + 1) - 這意味着我們正在分配第二行的起始地址。

然后*Ptr或*(Ptr + 0)將為您提供指向的行的第一個元素的值。 同樣， *(Ptr + 1)將為您提供該行第二個元素的值。

程序中的for循環用於確定哪一行具有其元素總和（3 個元素）的最大值。 一旦控件退出for循環， Ptr將指向其元素總和最大的行，而sum0將具有總和的值。

考慮一個數組int a[5]; , 我希望你知道a[0]和0[a]是一樣的。 這是因為a[0]表示*(a+0)而0[a]表示*(0 + a) 。 同樣的邏輯可以用在二維數組中。

data[i][j]類似於*(*(data + i) + j) 。 我們也可以把它寫成i[data][j] 。

有關更多詳細信息，請參閱 Yashavant Kanetkar 撰寫的《Understanding Pointers in C》一書。

Answer 2

Ptr = *data; 是*(data+0)+0的縮寫，它是第一行第一列元素的指針。 添加數據的第一個 0 是行號，它是間接的，將我們帶到第一行。 * (data+0)仍然是地址而不是它指向的值（對於二維數組）。 因此，Ptr 現在指向第一行第一列的地址。 第二個零是列號。因此，選擇第一行和第一列的內存地址。 再次使用間接尋址 (*) 現在只會給出地址所持有的值。 像* (*(data+0)+0)或**data 。

一般如果p是指針名，i行號j列號，

1. (*(p+i)+j)將給出二維數組中元素的內存地址。 我是排號 j 是 col 號，
2. *(*(p+i)+j)將給出該元素的值。
3. *(p+i)將訪問第 i 行
4. 要訪問列，請將列號添加到*(p+i) 。 您可能必須將指針聲明為(*p)[columns]而不僅僅是*p 。 這樣做，就是在聲明一個指向二維數組的指針。

使用指針算法將二維數組視為一維數組。 將指針 *Ptr 初始化為第一個元素 ( int *Ptr = *data )，然后添加一個編號。 ( Ptr + n ) 訪問列。 添加一個高於列號的數字將簡單地繼續計算下一行第一列的元素（如果存在）。

Answer 3

data是 3 元素整數數組的數組。 在期望“指向 foo 的指針”的上下文中，您可以使用“foo 數組”，它的行為類似於指向其第一個元素的指針，因此*data是指向data的第一個元素的指針，即（可以這么說) {23,55,50} 。

因此，評論中第一個問題的答案：不， Ptr = 23是不正確的。 （不可能； Ptr是一個int *而 23 是一個int 。）

您是正確的， Ptr = *(data+i)使Ptr指向第i行data 。 更准確地說， data是 int 的 3 元素數組的數組，其行為類似於指向 int 的 3 元素數組的指針； 將i添加到它會移動過去i這樣的數組。

訪問數組其他列的常用方法是普通數組索引。 如果您參考data[i][j] ，您將獲得第i行的第j列。 如果您想使用顯式指針算法來實現，請注意示例代碼中的（例如） Ptr是“指向整數的指針”類型，因此Ptr+1 （例如）是Ptr指向的任何行的元素 1。 （但是，作為一種風格問題，當您實際上不需要時，您通常不應該進行顯式指針運算。）

Answer 4

在您的示例中，循環遍歷所有矩陣行以找到其所有元素之和保持最大值的行。

在開始時，分配了指向第一行的指針：

Ptr = *data;

這意味着以下內容為真：

(Ptr[0] == 23 && Ptr[1] == 55 && Ptr[2] == 50)

請注意， Ptr是一個指針，因此它包含一個內存地址，因此Ptr不同於23 （除非內存地址恰好是23 ，這不太可能發生）。

Answer 5

C 允許多維數組，將它們作為連續位置布置在內存中，並在幕后執行更多地址運算。 考慮一個二維數組。

int arr[ 3 ][ 3 ] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};

編譯器將二維數組視為數組的數組。 其中數組名稱是指向數組中第一個元素的指針。 所以，arr指向第一個3元數組，其實就是二維數組的第一行（即第0行）。 同樣，(arr + 1) 指向第二個 3 元素數組（即第 1 行），依此類推。 該指針的值(arr + 1) 指的是整行。 由於第 1 行是一個一維數組，(arr + 1) 實際上是指向第 1 行第一個元素的指針。現在將 2 添加到該指針。 因此，( (arr + 1) + 2) 是指向第 1 行中元素 2（即第三個元素）的指針。該指針的值( (arr + 1) + 2) 指的是列中的元素第 1 行的 2 個。