《指针的编程艺术(第二版)》一3.2 指针与二维数组-阿里云开发者社区

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《指针的编程艺术(第二版)》一3.2 指针与二维数组

简介:

本节书摘来自异步社区《指针的编程艺术(第二版)》一书中的第3章,第3.2节,作者 蔡明志,更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看

3.2 指针与二维数组

指针的编程艺术(第二版)
一维数组与指针的关系前面已经介绍过。一维数组的元素值,可使用[]或一个*得到,假设有一个数组如下:

int i[7] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6};
int *ptr=i;

(i+2) 或i[2] 或(ptr+2) 或ptr[2],都表示数组某一个元素的值。而二维数组(two dimension array){XE "二維陣列(two dimension)"},则需要两个,或一个与一个[ ],或两个[ ],才能得到数组的元素值。其余的表示法,只能得到数组元素的地址。

假设一个二维数组的定义如下,

int j[2][3] = {0, 1, 2, 3, 4, 5};


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其中j是此数组的名称,表示这个数组第1行第1列元素的地址,而j+1是第2行第1列元素的地址,除此之外


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j[0]和j[1]等同于j和j+1,表示第1行第1个元素和第2行第1个元素的地址。j和j[0] 虽然表示同一元素的地址,但两者对于加1个单位的意思不同。

j+1表示第2行第1个元素的地址,也即是j+1==&j1。而j[0]+1是第1行第2个元素的地址,也就是j[0]+1==&j0,如下图所示。


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关于二维数组的每个元素所在内存的概念已在第1章讨论过,请参阅范例address2Array-5和address2Array-10。

接下来,请问j和(j+1)是某个元素的地址,还是某个元素的值呢?答案是某个元素的地址。j与j都表示第1行第1列元素的地址(&j0)。而j+1与(j+1) 都表示第2行第1列元素的地址(&j1),如下图所示。


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虽然j与j表示相同的意思,但两者都加1,表示的意义是不相同的。j+1表示第2行第1列的地址,而 j+1表示第1行第2列元素的地址(&j0)。同理,*(j+1)+1是第2行第1列的元素地址(&j1)。请参阅范例pointerArr2-5。

范例pointerArr2-5

/* pointerArr2-5.c */
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
int main()
{
  int j[3][2] = {10, 20, 30, 40, 50, 60}; 
  int k; 
  for(k=0; k<3; k++)
    printf("j[%d] = %p\n", k, j[k]);
  printf("\n");
  for(k=0; k<3; k++)
    printf("j+%d = %p\n", k, j+k );
  printf("\n");
  for(k=0; k<3; k++)
    printf("*(j+%d) = %p\n", k, *(j+k));
  getch();
  return 0;
}

输出结果


83b709f2eec190930715befc9cbc2fe3bc4d5e31

从输出结果可知,每列之间相距8个字节,因为每列有两个int的元素。

综上所述,如果有一个二维数组k,如下所示:

int k[3][4] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11};

数组的示意图如下图所示。


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如何得到元素值6(位于第2行第3个元素)的地址呢?答案如下:

&k[1][2],k[1]+2,*(k+1)+2

从&k1可以很清楚地看出,它表示k1元素的地址。*(k+1)和k[1]都表示第2行第1个元素的地址,所以再加2,都可得到第2行第3个元素的地址。

当我们得到元素的地址后,再加上一个*就可以得到该元素的值,所以

 

k[1][2],*(k[1]+2),*(*(k+1)+2)

都可以得到数组第2行第3列的值。由以上的语句,可以推导出以下的公式。

k[x][y] == *(k[x]+y) == *(*(k+x)+y)

这一公式很容易理解,因为*和[]是互通的。请参阅范例pointerArr2-10。

范例pointerArr2-10

/* pointerArr2-10.c */
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
int main()
{
  int k[3][4] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11};
  printf("&k[1][2] = %p\n", &k[1][2]);
  printf("k[1][2] = %d\n", k[1][2]);
  printf("*(k + 1) + 2 = %p\n", *(k + 1) + 2);
  printf("*(*(k + 1) + 2) = %d\n", *(*(k + 1) + 2));
  printf("k[1] + 2 = %p\n", k[1] + 2);
  printf("*(k[1] + 2) = %d\n", *(k[1] + 2));
  getch();
  return 0;
}

输出结果


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范例程序使用3种方法,得到k1 的地址与数值。要得到k1 的值6,可以使用(k[1]+2)及((k+1)+2)。如果要得到k1 的地址,则可使用&k1、k[1]+2及(k+1)+2,此处以%p输出数组第2行第3个元素的地址是0022FF58。如果使用%x取代%p,则会省略前面的0。两者都可以用于输出内存地址。

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