多维数组与指针 精析

(2009-12-07 11:01:53)

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杂谈

 

可以认为 C语言中只有一维数组，没有真正的二维数组。如二维数组a[3][4]={{1,3,5,7},{9,11,13,15},{17,19,21,23}}，

可以认为是一个 一维数组 :a[3]={ a[0], a[1], a[2] }其中 a[0],a[1],a[2]又是三个有四个元素的一维数组，

　　　即 a[0]={1,3,5,7 },a[1]={9,11,13,15 },a[2]={ 17,19,21,23 } 。

　　　现在大家考虑下面一个问题， 一维数a[6]={1,2,3,4,5,6} 中， a 表示数组首地址，即 a[0] 地址， a+1 为 a[1] 地址，也即 a+1 指向a[1], *(a+1) 是元素 a[1] 的值。

　　　对 二维数组a[3][4] ， a 是 数组首地址，但 a+1 不是 a[0][1] 的地址，而是与第 2行，第 1 个元素 a[1][0] 的地址相等，也就是说 a+1 指向了下一行，若把 二维数组a[3][4] 当作是由三个一维数组组成的数组（这三个一维数组的数组名分别为 a[0], a[1],a[2] ），则 a+1 指向了一维数组 a[1] 。而对 一维数组来说，数组名 a[0] 是元素 a[0][0] 的地址，所以a[0]+1 是 a[0][1] 的地址，即 a+1 与 a[0]+1 都是地址，但指向的元素不一样， a+1指向第二行的一维数组，而 a[0]+1 指向具体的数组元素 a[0][1] 。

　　综合上述，总结如下：

　　　二维数组a[3][4] ， 可以看作是有三个以一维数组为元素的数组，这三个一维数组的数组名分别是 a[0],a[1] 和 a[2] 。

　　　　数组名 a，为数组首地址，即其第一个元素（一维数组）的地址，指向第一个元素（一维数组）， a+1 指向第二个元素（第二个一维数组）， a+2指向 a[2]

又由于 a[0], a[1] 和a[2] 为一 维数组，故它们也是数组的首地址。 a[0] 是第一个 一 维数组的数组名，即它是第 1 行第 1 个元素a[0][0] 的地址，a[0]+1

指向 a[0][1], *(a[0]+1) 是 a[0][1] 的值。 也即，不管 二维数组还是一维数组，它们的数组名都是数组的首地址，都指向数组的第一个元素,只不过，对二维数组

来说，数组名指向的是一个 一维数组（地址），而不是一具体数值；而对 一维数组来说，数组名指向的是一 具体数值，而不是一 个地址。应特别注意的是 a,a[0]

都是地址，且数值是相同的，但 a 指向一维数组，而 a[0] 指向一个整型数值，它们的类型是不同的，所以 a+1 与 a[0]+1的含义不但不同，数值也是不一样的。

　　1. 多维数组的地址

　　　通过上面的讨论，我们直接得到以下结论：

　　　对a[3][4]={{1,3,5,7},{9,11,13,15},{17,19,21,23}}

 

 

　

a[0]

a[0]+1

　

　

a,a+0

1

3

5

7

a+1

9

11

13

15

a+2

17

19

21

23

 

　　　a是 二维数组的名字，是二维数组的首地址，即第0行的首地址

　　　a+1是数组 a 第 1 行首地址

　　　a[0],a[1],a[2]是二维数组中三个一维数组的名字（地址），是第 0 行第1 个 ，第1 行第 1 个，第 2 行第 1 个元素的首地址。

　　　a[i]+j是第 i 行 j列的地址

　　　*(a[i]+j)是该地址存储的值，即 a[i][j]

　　　a+1 以行为单位移动，而 a[I]+1在同一行以列（一个元素）为单位移动，所以 a+I 是行指针， a[I] 是列指针，a+1是个指针，指向第一行的一维数组，那么

*(a+1) 就是个一维数组（的数组名），而第一行的一维数组的数组名是 a[1], 所以 *(a+1)=a[1], 也即 *(a+1)指向了数组元素 a[1][0] ，变成了一个列指针，可

见对行指针进行 * 运算，就变成了列指针

　　同理 a[1] 是数组名，&a[1] 表示指向该数组的一个指针，即 a+1,可见对列指针（数组名）取地址，就得到一个行指针，也即指向一个一维数组的指针。

　　　大家思考一下 *(a+1)+1 和*(*(a+1)+1) 的含义  /*(1)指向第一行第一列的指，（2）代表第一行

                                                /*第一列指针所指的元素，前题都是从0行0列开始

　　　大家再思考一下&a[1][0] 和&(&a[1][0]) 的含义/*(1)指第一行的列指针，（2）变成指向行的指针

　　　可以得到一个结论，对行指针进行一次* 运算，它将变成列指针，进行两次 * 运算，它将变成一个数值

　　　同理，对数组元素进行一次& 运算，它得到一个列指针，进行两次 &运算，将得到一个行指针

　　现在再来看以下式子的含义：

　　　a, *a,**a

　　　a+1,&a[1]

　　　a[1],*(a+1)

　　　a[1]+2, *(a+1)+2,&a[1][2]

　　　*(a[1]+2),*(*(a+1)+2), a[1][2]

　　大家思考以下，下列式子值是否相同，含义是否也相同

　　　a, *a, a[0],&a[0][0]

　　　a+1, *(a+1),a[1], *(a[1])

　　　*(a[I]+j),*(*(a+I)+j), a[i][j]

 

 总结： 1. 二维数组名，指向一维数组的指针，行指针 三者等价

2.一维数组名，指向具体元素的指针，列指针 三者等价

3.行指针加 * ，变成列指针，行指针加 ** ，变成元素

4.列指针加 * ，变成列元素，列指针加 & ， 变成行指针

也即行指针、列指针、元素通过 [* ， &]两个运算符号，可以相互转化