C语言详细讲解多维数组与多维指针
时间：2022-06-30 09:28:08|栏目：C代码|点击： 次
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
