二维数组和指针

Question

我有以下代码片段：

char board[3][3] = {
                     {'1','2','3'},
                     {'4','5','6'},
                     {'7','8','9'}
                   };

printf("address of board : %p\n", &board);
printf("address of board[0] : %p\n", &board[0]);

这两个printf()语句都打印同一个值：0x0013ff67

1. 据我所知，数组名（即）board代表第一个子数组的地址（即）board[0]

2. board [0]表示第一个数组中第一个元素的地址（即）board [0] [0]

为什么我的所有printf()语句都得到相同的地址？ 我希望两个语句得到不同的地址。

我对此还很陌生，不理解这种行为。 请给我一些启示。

- intex0075

Answer 1

虽然它是一个二维数组，但在内存中它将被表示为线性数组。因此当您说board [0] [0]时，它仍然指向该线性数组中的第一个元素，因此指向相同的内存地址。

- clark

Answer 2

当然，这将打印相同的地址。
花一分钟时间思考二维数组，

int **ptr;

地址*ptr等于&(**ptr)。

因为基本上，这就是你的代码在做什么。

并且请记住，在内存中，二维数组将被线性映射。

- Fingolfin

Answer 3

据我所知，数组名（即）board表示第一个子数组的地址（即）board [0]。除非在以下情况下使用了board：

- &运算符的操作数 - sizeof的操作数

当任何一种情况发生时，表达式board表示数组并保持数组类型（char [3] [3]）。对其应用&运算符会得到该数组的地址，这当然等于其第一个元素的地址，仅具有不同的类型（而不是char (*) [3]，而是char (*) [3] [3]）。关于数组board的所有内容都适用于其第一个子数组board [0]。

当你在这些上下文之外使用它时，你会获得第一个元素（在你的情况下是子数组）的地址。该地址不是对象，只是一个值。值没有地址，但对象有地址。尝试在它上面应用&将失败。例如：

// error: trying to apply '&' on something that has no address
&(1 ? board : board)

请注意，上述内容适用于 C 语言，但未必适用于 C++。

- Johannes Schaub - litb

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嗨，谢谢你的回复，我有点理解了。你能提供一个简单的示例程序来解释你的评论吗？那会非常有帮助。谢谢。 - intex0075

@intex，你提出的问题就是我将要提供的简单示例程序。 - Johannes Schaub - litb

Answer 4

也许你已经掌握了像Java或Python这样的面向对象语言，现在你正在学习C语言。当考虑到char board[3][3]时，Java和C之间的区别在于，在C中，board变量在内存中表示为相邻内存地址上的9个字符。就像这样：

board: 1 2 3 4 5 6 7 8 9

在C语言中，&board、&board[0]和&board[0][0]都指向相同的内存地址。

相比之下，在Java中，变量会声明为char[][] board，其内存表示概念上类似于这样：

board: ptr(A) ptr(B) ptr(C)
A:     1 2 3
B:     4 5 6
C:     7 8 9

ptr(x) 指向 x 的内存地址。因此，在 Java 中，board 指向的内存地址与 board[0] 不同。

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你说在C语言中，&board与&board[0]和&board[0][0]产生的内存地址相同。但是我只能通过board[0][0]（或）*board[0]（或）**board访问第一个元素。为什么会这样？虽然表达式&board和&board[0]和&board[0][0]产生的地址相同，但C语言的类型系统阻止了你访问char值。在C编译器中，类型是（概念上）：

board:       type char[3][3]
board[0]:    type char[3]
board[0][0]: type char

假设有一个类型为char的变量，我们可以这样写：

char c;
c = board[0][0];

但是无法写入：

char c;
c = board;    // Error
c = board[0]; // Error

由于赋值语句左侧的类型与右侧的类型不兼容。

如果您确定一个地址指向一个char，可以使用类型转换：

char c;
c = *(char*)board;    // Works OK
c = *(char*)board[0]; // Works OK

缺点是这种类型转换可能会导致编码错误。

- user811773

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你说在C语言中，&board与&board[0]和&board[0][0]产生相同的内存地址。但是我只能通过board [0] [0]（或）* board [0]（或）** board访问第一个元素。为什么会这样？ - intex0075