C语言详细讲解多维数组与多维指针

目录

• 一、指向指针的指针
• 二、二维数组与二维指针
• 三、数组名
• 四、小结

一、指向指针的指针

指针的本质是变量

指针会占用一定的内存空间

可以定义指针的指针来保存指针变量的地址值

为什么需要指向指针的指针?

• 指针在本质上也是变量
• 对于指针也同样存在传值调用与传址调用

下面看一个重置动态空间大小（从 size 到 new_size）的代码：

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

int reset(char** p, int size, int new_size)
{
    int ret = 1;
    int i = 0;
    int len = 0;
    char* pt = NULL;
    char* tmp =  NULL;
    char* pp = *p;

    if ((p != NULL) && (new_size > 0))
    {
        pt = (char*)malloc(new_size);
        tmp = pt;
        len = (size < new_size) ? size : new_size;
        for(i = 0; i < len; i++)
        {
            *tmp++ = *pp++;
        }
        free(*p);
        *p = pt;
    }
    else
    {
        ret = 0;
    }
    return ret;
}

int main()
{
    char* p = (char*)malloc(5);
    printf("%p\n", p);
    if(reset(&p, 5, 3))
    {
        printf("%p\n", p);
    }

   free(p);

   return 0;
}

输出结果如下：

简单来说逻辑是这样：新申请内存空间，然后复制原来内存空间里面的值到新的内存空间，然后释放之前的内存空间。

二、二维数组与二维指针

• 二维数组在内存中以一维的方式排布
• 二维数组中的第一维是一维数组
• 二维数组中的第二维才是具体的值
• 二维数组的数组名可看做常量指针

如下：

下面看一个遍历二维数组的示例：

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

void printArray(int a[], int size)
{
    int i = 0;

    printf("printArray: %d\n", sizeof(a));

    for(i = 0; i < size; i++)
    {
        printf("%d\n", a[i]);
    }
}

int main()
{
    int a[3][3] = {{0, 1, 2}, {3, 4, 5}, {6, 7, 8}};
    int* p = &a[0][0];

    int i = 0;
    int j = 0;

    for(i = 0; i < 3; i++)
    {
        for(j = 0; j < 3; j++)
        {
            printf("%d, ", *(*(a+i) + j));
        }

        printf("\n");
    }

    printf("\n");

    printArray(p, 9);

    return 0;
}

输出结果如下：

*(*(a + i) + j) 的问题：

假设int a[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}}, b=*(*(a + 1) + 1);

a 是二维数组，表示二维数组 a 的地址，a[0]、a[1]可看作是 2 个一维数组，分别是一维数组 a[0]、a[1] 的地址，a[0] 的值为{1,2,3}，a[1] 的值为{4,5,6}。a、a[0]、*a 都是 a[0] 的地址，a + 1、a[1]、*(a + 1)都是 a[1] 的地址。

看下面的例子就明白了：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a[3][3] = {
        {1, 2, 3},
        {4, 5, 6},
        {7, 8, 9}
    };
    printf("%p %p %p %p\n", &a[0][0], a, a[0], *a);
    printf("%p %p %p %p %p\n", &a[0][0] + 1, a + 1, a[1], *(a + 1), &a[1][0]);
    printf("%p %p %p %p\n", (a + 1) + 1, a + 1 + 1, &a[1][1], &a[2][0]);
    printf("%d %d\n", *(*(a + 1) + 1), a[1][1]);
    return 0;
}

/*
    &a[0][0], a, a[0], *a 这四个地址值相同，都是指 a[0][0] 的地址
    a + 1, a[1], *(a + 1) 这三个地址值相同，都是指 a[1][0] 的地址
    &a[0][0] + 1 的值与 a + 1 的值不相同，前者表示的是 a[0][1]的地址，后者表示的是 a[1][0] 的地址
    a + 1, a[1], *(a + 1) 的值一样，都是代表 a[1][0] 的地址
    a[1] + 1, *(a + 1) + 1 代表 a[1][1] 的地址
    a + 1 + 1 代表的是 a[2][0] 的地址
    可以这么理解：
    a[1] 和 *(a + 1) 地址相同(二维数组中，a[1]里面存放的值和 a[1] 的地址相同，这与一维数组不同)
    当对 a[1] 和 *(a + 1) 进行操作时，如 a[1] + 1 或者 *(a + 1) + 1，相当于固定第二行，开始进行列的偏移操作
    但是单独对 a 进行操作时，如 a + 1 + 1，这就是行数固定到第三行，取的地址就是 a[2][0]
*/

输出结果如下:

三、数组名

• —维数组名代表数组首元素的地址，如 int a[5];    a 的类型为 int*
• 二维数组名同样代表数组首元素的地址，如 int m[2][5];    m 的类型为 int(*)[5]

结论：

• 二维数组名可以看做是指向数组的常量指针
• 二维数组可以看做是一维数组
• 二维数组中的每个元素都是同类型的一维数组

下面看一个动态申请二维数组的示例：

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

int** malloc2d(int row, int col)
{
    int** ret = NULL;

    if( (row > 0) && (col > 0) )
    {
        int* p = NULL;

        ret = (int**)malloc(row * sizeof(int*));
        p = (int*)malloc(row * col * sizeof(int));

        if( (ret != NULL) && (p != NULL) )
        {
            int i = 0;

            for(i = 0; i < row; i++)
            {
                ret[i] = p + i * col;
            }
        }
        else
        {
            free(ret);
            free(p);

            ret = NULL;
        }

    }

    return ret;
}

void free2d(int** p)
{
    if( *p != NULL )
    {
        free(*p);
    }

    free(p);
}

int main()
{
    int** a = malloc2d(3, 3);
    int i = 0;
    int j = 0;

    for(i = 0; i < 3; i++)
    {
        for(j = 0; j < 3; j++)
        {
            printf("%d, ", a[i][j]);
        }

        printf("\n");
    }

    free2d(a);

    return 0;
}

输出结果如下：

四、小结

• C 语言中只支持一维数组 C 语言中只支持一维数组
• C 语言中的数组大小必须在编译期就作为常数确定
• C 语言中的数组元素可是任何类型的数据
• C 语言中的数组的元素可以是另一个数组

到此这篇关于C语言详细讲解多维数组与多维指针的文章就介绍到这了,更多相关C语言 多维数组内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！