指向多维数组的指针数组

Question

我有一些二维数组，例如：

int shape1[3][5] =  {1,0,0,
             1,0,0,
             1,0,0,
             1,0,0,
             1,0,0};
int shape2[3][5] =  {0,0,0,
             0,0,0,
             0,1,1,
             1,1,0,
             0,1,0};

等等。

我怎样才能创建一个指向它们的指针数组呢？

我尝试了以下代码，但是它们不起作用（警告：从不兼容的指针类型进行初始化）：

int *shapes[]=  {&shape1,&shape2};

int *shapes[]=  {shape1,shape2};

int **shapes[]= {&shape1,shape2};

需要帮忙吗？

- pistacchio

Answer 1

我相信我刚刚证实了我写的是正确的。以下内容可以按预期工作：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv) {

int shape1[5][3] =  {1,0,0,
                 1,0,0,
                 1,0,0,
                 1,0,0,
                 1,0,0};

int shape2[5][3] =  {0,0,0,
                 0,0,0,
                 0,1,1,
                 1,1,0,
                 0,1,0};

typedef int (*shapes_p)[3];
shapes_p shapes[2] = { shape1, shape2 };

shapes[0][1][0] = 5;
shapes[1][1][0] = 5;

printf("shape1[1][0] == %d\n", shape1[1][0]);
printf("shape2[1][0] == %d\n", shape2[1][0]);

}

需要翻译的内容如下：

需要记住的是，shape1 和 shape2 的类型实际上是：

int *shape1[5];

在内存中，您拥有 3 个相邻的包含 5 个 int 的数组。但实际类型是指向包含 5 个 int 的数组的指针。当您编写以下代码时：

shape1[1][2] = 1;

您要求编译器索引到第二个 int[5] 数组，然后访问该数组的第三个元素。编译器实际上执行的是指向底层类型 int[5] 的指针算术运算。您可以使用以下代码执行相同的操作：

int *p = shapes1[0];
p+7 = 1;  // same as shape1[1][2] = 1;

那么，如果你想要一个指向int *[5]的指针数组，你需要这样做：

typedef int (*shapes_p)[5];
shapes_p shapes[2];

- Robert S. Barnes

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-1 抱歉--shape1的类型实际上是“int shape1 [3] [5]”，只是在表达式中使用名称shape1会产生类型为“int *[5]”（即指向数组第一个元素的指针）的值。 - j_random_hacker

也许我漏掉了什么，但我检查了我的解决方案，它按预期工作。我在帖子开头添加了一个完整的可编译示例。 - Robert S. Barnes

非常抱歉，Robert，你是完全正确的。 您可以使用“T ptr”来访问T的一维数组，所以您应该使用“T（ ptr）[3]”来访问行宽为3的T的二维数组。 +1。 - j_random_hacker

我想澄清这个问题的一个基本方面。不确定它是否应该是一个新的问题，所以我会从这里开始。这种方法严格为指针（当然最终是它们的数组）分配内存，并且绝不会为底层的指针和int数组分配内存，正确吗？所以，shape1 占用的空间量没有被重复？或者换句话说，由 int (*shapes_p)[5] 定义的总体类型和分配给它的相应内存仍然只有一个指针？ - GG2

Answer 2

更新：修复了类型错误。感谢j_radom_hacker提醒!

[编辑：实际上这里的类型不正确--请参见Robert S. Barnes的答案以获取正确的类型。]

首先确定shape1和shape2的类型:

typedef int (*shape_array_t)[5];

现在使用这个：

shape_array_t sat[] = { shape1, shape2 };

- dirkgently

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嘿，我打错字了——对不起 :P - dirkgently

@j_random_hacker：我想在你的评论之前就已经修复了它；-) - dirkgently

实际上，我仔细阅读了Robert Barnes的答案，他是正确的——我们不应该在sat的类型中包含外部下标("[3]")。按照现有的情况，要使用你（或者我最初）的代码访问单个int，你需要写例如"sat[1][0][2][4]"——第二个下标"[0]"需要选择第一个3x5数组！ - j_random_hacker

@dirkgently：我已经恶意编辑了你的答案，以便我可以将其评为-1...请不要把它当作个人攻击，但现在很明显这个被标记为“已接受”的答案是错误的。（我的答案也是/曾经是错误的，你可能应该给它点踩。） - j_random_hacker

我刚刚修正了答案。我不想浪费时间去点踩，但我会给Robert一个赞（+1）。 - dirkgently

Answer 3

首先，第一个数组边界是指最外层数组的维度，因此您应该将shape1声明为：

int shape1[5][3] =  {1,0,0,
                     1,0,0,
                     1,0,0,
                     1,0,0,
                     1,0,0};

同样的，shape2也是如此。

[编辑：我已经更改了下面的shapes类型，以对应Robert Barnes的答案 -- 我们不希望最外层的下标包含在这个类型中！]

你需要的有点奇怪的类型名是：

int (*shapes[])[3] = { shape1, shape2 };

这使得可以通过使用行4、列1的元素来访问shape2中的元素。

shapes[1][3][0]

子表达式及其C类型的分解：

shapes            // has type "int (*x[2])[3]" (decays to "(**x)[3]")
shapes[1]         // has type "int (*x)[3]"
shapes[1][3]      // has type "int x[3]" (decays to "int *x")
shapes[1][3][0]   // has type "int x"

（请注意，上述类型中包含一个虚拟的“x”以使它们更清晰 - 实际上，此标识符不是类型的一部分。）

解码C/C++类型的经验法则是：“从变量名开始，向右读取，当遇到右括号时向左读取。” 因此，shapes 的解码类型名称为：

“指向包含3个整数数组的指针数组”。

通常最好使用typedef来处理这些复杂的类型，正如dirkgently建议的那样。

- j_random_hacker