指向二维数组的指针

Question

请看下面的代码片段：

#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;
}

获得的输出结果：

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

一些情况下，我无法理解二维数组的基地址和基地址上的值（也就是一个指向一维数组的地址）相同的概念。请解释一下。

- Vivek Maran

---

数组不是指针。 - Carl Norum

阅读 comp.lang.c FAQ 的第6部分。 - Keith Thompson

Answer 1

数组不是指针，在C语言中，多维数组只是一组数组。在许多情况下，使用数组的名称会“衰减”为指向该数组第一个元素的指针。这就是您两个打印语句中发生的情况。在第一个情况中：

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

a 变成了指向数组第一个元素的指针，也就是指向你的数组第一行的指针。在你的情况下，这意味着你会得到一个类型为int (*)[2]的指针。

在第二种情况下:

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

同样的衰减会发生，但是然后你会取消引用该指针。这意味着您将此int(*)[2]指针取消引用到第一行，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，从而给您一个结果为int*指针（指向第一行的第一个元素）。

在两种情况下，地址都相同，因为这就是数组在内存中的布局方式。如果我们说您的2D数组从地址0开始，则它将如下所示（假设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第一个元素的地址都是0。

- Carl Norum

Answer 2

重新组织问题中的图表并整合之前的答案，我创建了以下答案。

一维数组

- 将包含4个整数的数组a视为a [4]。 - 基本规则是a和&a将指向相同的位置。但它们并不指向相同的类型。 - &a将指向整个数组，即int []。指针类型为int(*)[]。 - 当a退化为指针时，将指向数组的第一个元素，即int。指针类型为int *。

二维数组

- 将包含两个具有两个元素的1D数组的数组视为a [2] [2]。 - 由于维数增加，我们有了另一层层次结构，即&a，a和*a将指向相同的位置，但它们并不指向相同的类型。 - &a将指向整个数组，即int [] []。指针类型为int(*)[][]。 - 当a退化为指针时，将指向2D数组的第一个元素，即int []。指针类型为int(*)[]。 - 通过使用*a，我们正在取消引用指向1D数组的指针。因此，我们将有一个int *指向2D数组的第一个整数值。

- Vivek Maran

Answer 3

我认为你的输出格式可能会让你感到困惑。你是对的，第一个数组元素的地址（0xbff77434）与值（1）是不同的。%p 试图将两者都强制转换为“指针”格式，因此出现了混淆。

而且，卡尔也是正确的。

如果你想看看第一个元素中的内容，你可以使用以下任何一种方式：

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

就一维数组和二维数组而言，这只是一种解释问题的方式。两者皆可。

int x[4];

和

int x[2][2];

创建4个“int大小”元素的连续块。在两种情况下，“x”表达式都指向第0个条目的地址（例如，数组的地址）。

- Mark Stevens

Answer 4

二维数组 a[2][2] 可以看作是一个有4个元素的一维数组。想象一下当你将 a 强制转换为 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]基本上指向同一个地址，但它们的类型传达了有关如何操作它们的信息。

- npclaudiu