二維陣列指標表示,C語言指標引用二維陣列詳解

2021-10-01 08:36:53 字數 4670 閱讀 8742

指標變數可以指向一維陣列中的元素,當然也就可以指向二維陣列中的元素。但是在概念和使用方法上,二維陣列的指標比一維陣列的指標要複雜一些。要理解指標和二維陣列的關係首先要記住一句話:二維陣列就是一維陣列,這句話該怎麼理解呢?

假如有乙個二維陣列:

int a[3][4] = , , };

其中,a 是二維陣列名。a 陣列包含 3 行,即 3 個行元素:a[0],a[1],a[2]。每個行元素都可以看成含有 4 個元素的一維陣列。而且 c 語言規定,a[0]、a[1]、a[2]分別是這三個一維陣列的陣列名。如下所示:

a[0]、a[1]、a[2] 既然是一維陣列名,一維陣列的陣列名表示的就是陣列第乙個元素的位址,所以 a[0] 表示的就是元素 a[0][0] 的位址,即 a[0] == &a[0][0];a[1] 表示的就是元素 a[1][0] 的位址,即 a[1] == &a[1][0];a[2] 表示的就是元素 a[2][0] 的位址,即 a[2] == &a[2][0]。

a[i] == &a[i][0]

我們知道,在一維陣列 b 中,陣列名 b 代表陣列的首位址,即陣列第乙個元素的位址,b+1 代表陣列第二個元素的位址,…,b+n 代表陣列第 n+1 個元素的位址。所以既然 a[0]、a[1]、a[2]、…、a[m–1] 分別表示二維陣列 a[m][n] 第 0 行、第 1 行、第 2 行、…、第 m–1 行各一維陣列的首位址,那麼同樣的道理,a[0]+1 就表示元素 a[0][1] 的位址,a[0]+2 就表示元素 a[0][2] 的位址,a[1]+1 就表示元素 a[1][1] 的位址,a[1]+2 就表示元素 a[1][2] 的位址……a[i]+j 就表示 a[i][j] 的位址,即(式二):

a[i]+j == &a[i][j]

將式一代入式二得(式三):

&a[i][0]+j == &a[i][j]

在一維陣列中 a[i] 和 *(a+i) 等價,即(式四):

a[i] == *(a+i)(13-4)

這個關係在二維陣列中同樣適用,二維陣列 a[m][n] 就是有 m 個元素 a[0]、a[1]、…、a[m–1] 的一維陣列。將式四代入式二得(式五):

*(a+i)+j == &a[i][j]

由式二和式五可知,a[i]+j 和 *(a+i)+j 等價,都表示元素 a[i][j] 的位址。

上面幾個公式很「繞」,理清楚了也很簡單,關鍵是把式二和式五記住。

下面來**乙個問題:「二維陣列 a[m][n] 的陣列名 a 表示的是誰的位址?」在一維陣列中,陣列名表示的是陣列第乙個元素的位址,那麼二維陣列呢? a 表示的是元素 a[0][0] 的位址嗎?不是!我們說過,二維陣列就是一維陣列,二維陣列 a[3][4] 就是有三個元素 a[0]、a[1]、a[2] 的一維陣列,所以陣列 a 的第乙個元素不是 a[0][0],而是 a[0],所以陣列名 a 表示的不是元素 a[0][0] 的位址,而是 a[0] 的位址,即:

a == &a[0]

a[0] == &a[0][0]

所以二維陣列名 a 和元素 a[0][0] 的關係是:

a == &(&a[0][0])

int *p;

並希望這個指標變數指向二維陣列 a,那麼不能把 a 賦給 p,因為它們的型別不一樣。要麼把 &a[0][0] 賦給 p,要麼把 a[0] 賦給 p,要麼把 *a 賦給 p。前兩個好理解,可為什麼可以把 *a 賦給 p?因為 a==&(&a[0][0]),所以 a==(&(&a[0][0]))==&a[0][0]。

除此之外你也可以把指標變數 p 定義成 int(*)[n] 型,這時就可以把 a 賦給 p,而且用這種方法的人還比較多,但我不喜歡,因為我覺得這樣定義看起來很彆扭。

如果將二維陣列名 a 賦給指標變數 p,則有(式六):

p == a

那麼此時如何用 p 指向元素 a[i][j]?答案是以「行」為單位進行訪問。陣列名 a 代表第乙個元素 a[0] 的位址,則 a+1 就代表元素 a[1] 的位址,即a+1==&a[1];a+2 就代表 a[2] 的位址,即 a+2==&a[2]……a+i 就代表 a[i] 的位址,即(式七):

a+i == &a[i]

將式六代入式七得:

p+i == &a[i]

等式兩邊作「*」運算得:

*(p+i) == a[i]

等式兩邊同時加上j行(式八):

*(p+i) + j == &a[i][j]

式八就是把二維陣列名 a 賦給指標變數 p 時,p 訪問二維陣列元素的公式。使用時,必須先把 p 定義成 int()[n] 型,然後才能把二維陣列名 a 賦給 p。那麼怎麼把 p 定義成 int()[n] 型呢?關鍵是 p 放什麼位置!形式如下:

>

int(

*p)[n]

= a;

/*其中n是二維陣列a[m][n]的列數, 是乙個數字, 前面說過, 陣列長度不能定義成變數*/

下面編乙個程式來用一下:

# include

intmain

(void);

int i, j;

int(

*p)[4]

= a;

//記住這種定義格式

for(i=

0; i<3;

++i)

printf

("\n");

}return0;

}

輸出結果是:

123

4567

891011

12

如果把 &a[0][0] 賦給指標變數 p 的話,那麼如何用 p 指向元素 a[i][j] 呢?在前面講過,對於記憶體而言,並不存在多維陣列,因為記憶體是一維的,記憶體裡面不分行也不分列,元素都是按順序乙個乙個往後排的,所以二維陣列中的每乙個元素在記憶體中的位址都是連續的,寫乙個程式來驗證一下:

# include

intmain

(void);

int i, j;

for(i=

0; i<3;

++i)

printf

("\n");

}return0;

}

輸出結果是:

0x18ff18

0x18ff1c

0x18ff20

0x18ff24

0x18ff28

0x18ff2c

0x18ff30

0x18ff34

0x18ff38

0x18ff3c

0x18ff40

0x18ff44

p == &a[0][0]; p + 1 == &a[0][1]; p + 2 == &a[0][2]; p + 3 ==

&a[0][3]; p + 4 == &a[1][0]; p + 5 == &a[1][1]; p + 6 == &a[1][2];

p + 7 == &a[1][3]; p + 8 == &a[2][0]; p + 9 == &a[2][1]; p + 10

== &a[2][2]; p + 10 == &a[2][3];

如果仔細觀察就會發現有如下規律:

p+i*4+j == &a[i][j]

其中 4 是二維陣列的列數。

所以對於二維陣列 a[m][n],如果將 &a[0][0] 賦給指標變數 p 的話,那麼 p 訪問二維陣列元素 a[i][j] 的公式就是:

p + i*n +j == &a[i][j]

下面把驗證式八的程式修改一下,驗證一下上式:

# include

intmain

(void);

int i, j;

int*p =

&a[0][

0];//把a[0][0]的位址賦給指標變數p

for(i=

0; i<3;

++i)

printf

("\n");

}return0;

}

輸出結果是:

123

4567

891011

12

結果是一樣的。兩種方法相比,第二種方法更容易接受,因為把 &a[0][0] 賦給指標變數 p 理解起來更容易,而且 p 定義成 int* 型從心理上或從感覺上都更容易接受。

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