深刻理解C/C++二维数组

深刻理解C/C++二维数组

前言

原本觉得本身对二维数组的理解还能够，没感受有什么，可是今天小伙伴问了一个问题感受迷惑了很久，因而决定细致的记录一下，一步一步的探究各类关于二维数组的问题，巩固基础。

二维数组的探究之旅（初级）

首先定义二维数组

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

而后开始研究二维数组名和地址的关系

// 打印a a[0] 和　a[0][0]的地址
cout << "the value of a: " << a << endl;
cout << "the value of a[0]: " << a[0] << endl;
cout << "the address of a[0][0]: " << &a[0][0] << endl;

the value of a: 0x7ffe5b8c1ee0
the value of a[0]: 0x7ffe5b8c1ee0
the address of a[0][0]: 0x7ffe5b8c1ee0

就如各类资料说的那样，能够看出三个表达指向的是一个地址，继续看

这里看一下每一行\(a[i], 0\leq i<3\)

for (int i = 0; i < 3; ++i)
    cout << "the value of a[" << i << "]" << " is " << a[i] << endl;

the value of a[0]is 0x7ffe5b8c1ee0
the value of a[1]is 0x7ffe5b8c1eec
the value of a[2]is 0x7ffe5b8c1ef8

打印的结果是每一行的首地址，能够看出来每两个地址之间差12个字节，也就是三个int的长度（每一个int是四个字节，大部分编译器是这样的）。这与咱们预期的是同样的，毕竟是每行的首地址。

继续走，咱们看到\(a, a[0], a[0][0]\)的地址是同样的，都是最头上的首地址，那么这里用这个地址推导进而显示其余位置的元素

// 由a[0]推出其余,这里以第１行第１列（0 base）为例
cout << "the address of a[0+1]+1 " << "is " << a[0+1]+1 << endl;
cout << "the value of a[0+1]+1 " << "is " << *(a[0+1]+1) << endl;
cout << "the address of a[0]+4 " << "is " << a[0]+4 << endl;
cout << "the value of a[0]+4 " << "is " << *(a[0]+4) << endl;

the address of a[0+1]+1 is 0x7ffe5b8c1ef0
the value of a[0+1]+1 is 5
the address of a[0]+4 is 0x7ffe5b8c1ef0
the value of a[0]+4 is 5

前两种行是经过加a[０]的索引获得其余行的首地址，而后再加偏移量获得的，后两行是直接计算偏移量获得的。

继续，由\(a[0][0]\)的地址推导

// 由&a[0][0]推出其余, 这里以第１行第１列（0 base）为例

cout << "the address of a[0][0]+4 " << "is " << &a[0][0]+4 << endl;
cout << "the value of a[0][0]+1 " << "is " << *(&a[0][0]+4) << endl;

the address of a[0][0]+4 is 0x7ffe5b8c1ef0
the value of a[0][0]+1 is 5

这里和上面的第二中直接加偏移量的状况是同样的。

由数组名获得其余元素

如今是让人有点迷惑的地方，就是数组名ａ既然和\(a[0], a[0][0]\)指向的地址同样，那么是否用法也同样呢？

咱们先来看看如何用a获得\(a[1][1]\)

// 假设要求a[1][1](5)
cout << "a[1][1] inferred from a : " << *(*(a+1)+1) << endl;

a[1][1] inferred from a : 5

a+1指向的是\(a[1]\)，这里是第１行（0 base）的首地址,对它解引用获得a[1]的地址，而后+1就获得\(a[1][1]\)的地址了。

前面说a+1是指向地址的，那么是否是意味a是一个二级指针呢？

int *p = a;　// 不经过

实验发现报错，说明a不是一个指针类型，继续看

int *p = *a;
cout << "the value of p is: " << p << endl;
cout << "the value of *p is: " << *p << endl;
cout << "the value of p+1 is: " << p+1 << endl;
cout << "the value of *(p+1) is: " << *(p+1) << endl;

cout << "a[1][1] inferred from p : " << *(p+1*3+1) << endl;

the value of p is: 0x7ffe5b8c1ee0
the value of *p is: 1
the value of p+1 is: 0x7ffe5b8c1ee4
the value of *(p+1) is: 2
a[1][1] inferred from p : 5

对a解引用后确实是一个地址，因此能够定义指针，而且能够用加偏移量的方式获得\(a[1][1]\)

更为有趣的是

cout << "a[1][1] inferred from p[] : " << p[1*3+1] << endl;

a[1][1] inferred from p[] : 5

指针p表现的居然像一个一维数组（由于直接按索引就能够获得元素），这里也增长了一种新的取元素方式。这可能和[]的工做方式有关，这部分仍是没弄明白，欢迎指导。

总结

这篇博客详细的记录了由二维数组名引出的各类细节，虽然还不完善，可是确实让本身巩固了基础，之后估计应该不会倒在二维数组了……吧。