【原创】学习笔记：二维数组与指针的指针

【原创】二维数组与指针的指针

最近因为论文的关系又开始使用起原始，强大但也很复杂的C语言写程序了，当然也就又遇到了这个看似简单实际复杂的老问题，花了点时间去回忆。网上有关这个问题的文章挺多，但是能说的比较清楚的寥寥无几。既然这样就自己总结一下吧。
一维数组和指向该数组的指针很好理解，也非常实用，这里就不多说了。二维数组和指针的指针，这两个概念看起来和一维的逻辑差不多，只不过多了一层逻辑而已。这样想你就错了，实际他们之间有很大的差别。

闲话少说，这里先讨论一下以下3个概念：
(1) int **ptr;
(2) int *ptr[ 5 ];
(3) int (*ptr)[ 5 ];
        以上3个例都可以表示整数的二维数组，在使用不同的赋值方法后都可以实现 ptr[ 1 ][ 1 ] 的方式访问其内容；但它们的差别却是很大的。它们本身都是指针，它们的最终内容都是整数。比如你写 ptr[ 0 ]，对于三者来说，其内容都是一个整数指针，即 int *；ptr[ 1 ][ 1 ] 这样的形式才是其最终内容。

所代表的含义（这里抽象假设2维数组是一个表的形式，由行和列组成）：
(1) int **ptr1：ptr1是一个 指针的指针，可以指向一个或 "一组"（有规则排列的）整数型指针（的首地址）。当他指向一组整数型指针的时候
(ptr1+1)的增量是，用于存放一个整数型指针所占内存空间的字节数（32位平台是4字节）。这种指针只能一直在同一个维度上移动。实际**ptr1的含义只不过就是实现两次引用（跳转）而已。

(2) int *ptr2[ 5 ]：是定义一个指针数组，成员是5个整数型指针，ptr2是指向这组指针首地址的指针，这里的ptr2和(1)中ptr1实际是相同的，(ptr2+1) 表示指向下一个数组成员的，增量也是，用于存放一个整数型指针所占内存空间的字节数。实际ptr2就是一维数组。

(3) int (*ptr3)[ 5 ]：是定义一个指针ptr3，他指向一个含有5个元素的一位数组的首地址，与上两个不同。(ptr3+1) 表示指向下一个一位数组，而它的增量是，用于存放一个整数型变量所占内存空间的字节数x5，而恰好这个ptr3才是和我们最常见代码 int arr[3][5]  中的这个arr的结构是相同的。这种指针可以在2个维度（纵向或横向）上移动。举个例子就比较清楚了：

以下两行代码是合法的：
    int *ptr, arr[5];    //在声明中ptr 和 arr 是相同结构的
    ptr = arr;           //所以在这里能用等号连接

在这里 (*ptr) == arr[0] 都表示arr数组的第一个元素的内容；
所以 在两边各加上一个维度(*ptr)[5] == arr[3][5]后ptr和arr的结构还是相同的。注意：这里新增的维度不是[5]而是[3]。
由此推出以下代码也是相匹配的：
    int **p, (*ptr)[5], arr[5];
    ptr = &arr;        //ptr 指向的是arr 但是这里 (ptr+1) 是没有意义的，因为不存在有效的下一个“行”。
    *p = arr;
    //p = &arr;         //这里是错误的，因为p只能在一个维度上移动
                            //虽然在这里只有一个有效维度，第二个隐藏的维度只不过是零而已

在增加了第二个有效维度后就理解也是相同的，代码如下：
    int arr[3][5], **p, (*ptr)[5];
    ptr=arr;
    //p = ptr;        //出错原因和上边相同
    //p = arr;        //出错原因和上边相同

再看下边这段代码：
    int arr[3][5], *ptr[5], **p;
    for (int i=0; i>3; i++)  ptr[i] = arr[5];       //ptr中存放了arr数组每一行的首地址
    p = ptr;           // p只需要在纵向移动，横向实际是ptr负责的，p只是实现两次引用（跳转）