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C语言中的二级指针和二维数组问题

2016-11-09 22:31 309 查看

C语言中的二级指针和二维数组问题

[日期：2015-03-16]

来源：Linux社区作者：fresh七天

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实际上，不管是一维还是多维数组，都是内存中一块线性连续空间，因此在内存级别上，其实都只是一维。但是不同的定义使得表现形式不一样，从而有多维数组的概念。访问数组元素其实非常简单，原因就在于元素在内存中的线性排列，这样对一维数组的访问只需要arr1[index] = *(arr1+index*sizeof(T));对二维数组的访问

arr2[i][j]=*(arr2+(i*col+j)*sizeof(T)),因此连续线性的数组访问效率很高。多维类似。

下面一个程序测试：

#include<cstdio>

/************************************************************************/

/* 数组和指针参数是如何被编译器修改的？

“数组名被改写成一个指针参数”规则并不是递归定义的。数组的数组会被改写成“数组的指针”，而不是“指针的指针”：



实参所匹配的形参

数组的数组 char c[8][10]; char (*c)[10]; 数组指针



指针数组 char *c[10]; char **c; 指针的指针



数组指针(行指针) char (*c)[10]; char (*c)[10]; 不改变



指针的指针 char **c; char **c; 不改变 */

/************************************************************************/

/*二级指针**作为形参，可以接受二级指针**p、指针数组*p[]作为实参的参数，从而传递二维数组*/

void print(int **p, int row, int col)

{

int i=0,j=0;

for(i=0;i<row;i++)

{

for(j=0;j<col;j++)

{

printf("%d\t",p[i][j]);

}

}

printf("\n");

}

/*数组指针(*)[]作为形参，可以接受数组指针(*p)[3]作为实参的参数,从而传递二维数组*/

void print(int (*p)[3], int row, int col)

{

int i=0,j=0;

for(i=0;i<row;i++)

{

for(j=0;j<3;j++)

{

printf("%d\t",p[i][j]);

}

}

printf("\n");

}

/*function 'void __cdecl print(int ** ,int,int)' already has a body Error executing cl.exe.

/*同二级指针*/

/*

void print(int *p[], int row, int col)

{

int i=0,j=0;

for(i=0;i<row;i++)

{

for(j=0;j<col;j++)

{

printf("%d\t",p[i][j]);

}

}

printf("\n");

}

*/

/******以上两个函数无法重载overload，说明编译器把*p[]和**p 都当成一种类型******************************************/

int main()

{

int i = 0;

int **pointer_to_pointer;

//printf("%X\n",*pointer_to_pointer);//会错误，因为pointer_to_pointer 还未初始化，是野二级指针

int *pointer = new int[9];

int *pointer_array[3]; //指针数组，即是一个存放指针元素的数组,定义后即会有含有三个指针元素的数组，但是每个指针元素并没有初始化

printf("%X\t%X\t%X\n",pointer_array,pointer_array+1,pointer_array+2);

printf("%X\t%X\t%X\n",pointer_array[0],pointer_array[1],pointer_array[2]);

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

int (*array_pointer)[3] = bi_array;//数组指针，指向数组的指针，可用于函数传递二维数组

int single_array[3] = {1,2,3};

//pointer_to_pointer = bi_array; //!!! 错误,二级指针和二维数组首地址（实际内存空间不管是N维数组，都是一片连续的线性空间,二维数组元素访问a[i][j]是a+sizeof(type)*(C*i+j),因此a可以看成是一个指针而已）不是一个东西，二者不能相互赋值

//cannot convert from 'int [3][3]' to 'int ** '

//pointer_to_pointer = (int**)bi_array; // !!!慎用，因为虽然没有语法错误，但是会出现内存访问错误；

//pointer_array = bi_array;//错误cannot convert from 'int [3][3]' to 'int *[3]'

//pointer_to_pointer = bi_array+1;//错误cannot convert from 'int (*)[3]' to 'int ** '

/*******************以上说明二维数组和二维指针不是等价的，不能相互赋值*************************************************/

pointer_to_pointer = pointer_array;

/*******以上这句说明指针数组*[] 可以转换为二级指针** 他们相互等价*****************************************************/

//pointer = bi_array;//错误cannot convert from 'int [3][3]' to 'int *'

pointer = (int *)bi_array;

for(i=0;i<9;i++)

{

printf("%d\t",pointer[i]);

}

printf("\n");

//pointer = array_pointer;//错误cannot convert from 'int (*)[3]' to 'int *'

pointer = (int *)array_pointer;

for(i=0;i<9;i++)

{

printf("%d\t",pointer[i]);

}

printf("\n");

for(i=0;i<9;i++){pointer[i] = 9;} //此时指向bi_array的array_pointer的元素被pointer修改为9

array_pointer = (int(*)[3])pointer;

print(array_pointer,3,3);

/********以上说明二维数组名和数组指针虽然是一个指针，但编译器并不理解，对他来说是数组类型的指针，但可以类型强制转换*****/

for(i=0;i<3;i++)

{

pointer_array[i] = bi_array[i];

}

printf("\n");

print((int(*)[3])pointer,3,3);

print(pointer_to_pointer, 3 ,3);

print(pointer_array, 3, 3);

return 0;

}

对二维数组做如下总结：

1.二维数组和二维指针不是等价的，不能相互赋值

2.指针数组*[] 可以转换为二级指针** 他们相互等价

3.二维数组名和数组指针虽然是一个指针，但编译器并不理解，对他来说是数组类型的指针，但可以类型强制转换

pointer = (int *)array_pointer; array_pointer = (int(*)[3])pointer; pointer = (int *)bi_array;

4.如果想用函数传递二维数组，一般形参用二级指针**p或指针数组*[]，可以支持二级指针和指针数组的实参传递，特殊的还可以用(*p)

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C++ Primer Plus 第6版中文版清晰有书签PDF+源代码 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-05/101227.htm

读C++ Primer 之构造函数陷阱 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-08/40176.htm

读C++ Primer 之智能指针 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-08/40177.htm

读C++ Primer 之句柄类 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-08/40175.htm

将C语言梳理一下，分布在以下10个章节中：

Linux-C成长之路（一）：Linux下C编程概要 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-05/101242.htm
Linux-C成长之路（二）：基本数据类型 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-05/101242p2.htm
Linux-C成长之路（三）：基本IO函数操作 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-05/101242p3.htm
Linux-C成长之路（四）：运算符 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-05/101242p4.htm
Linux-C成长之路（五）：控制流 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-05/101242p5.htm
Linux-C成长之路（六）：函数要义 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-05/101242p6.htm
Linux-C成长之路（七）：数组与指针 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-05/101242p7.htm
Linux-C成长之路（八）：存储类，动态内存 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-05/101242p8.htm
Linux-C成长之路（九）：复合数据类型 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-05/101242p9.htm
Linux-C成长之路（十）：其他高级议题
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