之前對(duì)數(shù)組的概念一直沒(méi)有理解透徹，只覺(jué)得數(shù)組名就是個(gè)常量指針而已，用法和基本的指針差不多。所以當(dāng)我嘗試用二級(jí)指針去訪(fǎng)問(wèn)二維數(shù)組時(shí)，就經(jīng)常會(huì)出錯(cuò)。下面就是剛開(kāi)始寫(xiě)的一個(gè)錯(cuò)誤的程序：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int iArray[2][3] =    {{1,2,3},{4,5,6}};
    int **pArray = NULL;

    pArray = iArray;
    
    printf("array[0][0] = %d\n", pArray[0][0]);
    printf("array[1][2] = %d\n", pArray[1][2]);
        
    return 0;
}

開(kāi)始的時(shí)候我是這樣分析的：本來(lái)數(shù)組和指針就差不多，一維數(shù)組和一維指針對(duì)應(yīng)，那么二維數(shù)組名應(yīng)該和二維指針差不多，所以上面那個(gè)程序是沒(méi)有錯(cuò)的，應(yīng)該打印出的是1和6。但是當(dāng)我實(shí)際編譯運(yùn)行的時(shí)候，卻出現(xiàn)了段錯(cuò)誤，也就是我訪(fǎng)問(wèn)了不該訪(fǎng)問(wèn)的地址空間。那錯(cuò)誤到底出在什么地方呢？正確的程序應(yīng)該怎么寫(xiě)呢？
     為了解決問(wèn)題，不得不讓我重新理解數(shù)組的含義。仔細(xì)翻閱一些書(shū)籍后，我發(fā)現(xiàn)其實(shí)數(shù)組并不是我原來(lái)想象的那么簡(jiǎn)單：一個(gè)常量指針標(biāo)識(shí)的一群變量的集合。數(shù)組應(yīng)該也算是一個(gè)完備的變量類(lèi)型：有名字，有大小，也有地址。只不多就是名字和它的地址一樣罷了。也正是因?yàn)閿?shù)組有大小，所以當(dāng)用sizeof對(duì)數(shù)組名進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，算出來(lái)的是實(shí)際數(shù)組的大小，而不是指針的大小。
     也正是因?yàn)檫@樣，所以指向數(shù)組的指針和指向指針的指針也大不一樣。它們倆最明顯的不同就是表現(xiàn)在指針步進(jìn)的時(shí)候。我們知道指針在進(jìn)行++運(yùn)算的時(shí)候，跨越的實(shí)際地址取決于指針指向的數(shù)據(jù)類(lèi)型：對(duì)于一般的32位機(jī)來(lái)說(shuō)，假如指向的是int型數(shù)據(jù)，跨越的實(shí)際地址就是4，指向的是指針型數(shù)據(jù)，跨越的實(shí)際地址也是4，當(dāng)指向的是數(shù)組類(lèi)型的時(shí)候，跨越的實(shí)際地址就是數(shù)組的長(zhǎng)度了。
     現(xiàn)在再回頭分析上面那個(gè)錯(cuò)誤程序，根據(jù)下標(biāo)引用符號(hào)[]的運(yùn)算規(guī)則，我們知道pArray[0][0]其實(shí)就是**pArray，而iArray實(shí)際上只是個(gè)數(shù)組變量名，而它的值就是整個(gè)數(shù)組的開(kāi)始地址（其實(shí)&iArray,iArray,iArray[0]以及&iArray的值都是數(shù)組的開(kāi)始地址，都是在編譯過(guò)程中編譯器賦予的值）。那么其實(shí)*pArray就已經(jīng)是iArray[0][0]的值了，也就是1，而**pArray則是去訪(fǎng)問(wèn)地址為1的地址空間中的數(shù)據(jù)，自然會(huì)出段錯(cuò)誤。
     其實(shí)用指針訪(fǎng)問(wèn)二維數(shù)組可以直接用一級(jí)指針就可以了。比如下面這個(gè)程序：

int main()
{
    int iArray[2][3] =    {{1,2,3},{4,5,6}};
    int *pArray = NULL;

    pArray = iArray;
    
    printf("array[0][0] = %d\n", *pArray);
    printf("array[1][2] = %d\n", *(pArray + 1 * 3 + 2));
        
    return 0;
}

 因?yàn)閿?shù)組本身在地址空間中就是連續(xù)排列的，根據(jù)行數(shù)和列數(shù)，我們自己計(jì)算出訪(fǎng)問(wèn)單元的地址偏移量就可以用一級(jí)指針輕松遍歷二維數(shù)組中的所有數(shù)據(jù)了。
我們還可以嘗試用指向數(shù)組的指針來(lái)訪(fǎng)問(wèn)二維數(shù)組的成員。下面就是事例程序：

int main()
{
    int iArray[2][3] =    {{1,2,3},{4,5,6}};
    int (*pArray)[3] = NULL;

    pArray = iArray;
    
    printf("array[0][0] = %d\n", pArray[0][0]);
    printf("array[1][2] = %d\n", pArray[1][2]);
        
    return 0;
}

 簡(jiǎn)單分析一下這個(gè)程序：我們知道[]運(yùn)算符的結(jié)合方向是由左向右，pArray[1][2]就等價(jià)于(* (pArray + 1))[2]，而由于pArray是數(shù)組指針，而且數(shù)組的長(zhǎng)度為3，所以* (pArray + 1)就表示iArray[1]這個(gè)數(shù)組，則pArray[1][2]則就完全等價(jià)于iArray[1][2]。
     如果非得想用二級(jí)指針來(lái)訪(fǎng)問(wèn)二維數(shù)組的話(huà)，我們還得借用指針數(shù)組（數(shù)組內(nèi)存儲(chǔ)的都是指針類(lèi)型的數(shù)據(jù)），下面是事例程序：

int main()
{
    int iArray[2][3] =    {{1,2,3},{4,5,6}};
    int *ipArray[2] = {iArray[0], iArray[1]};
    int **pArray = NULL;

    pArray = ipArray;
    
    printf("array[0][0] = %d\n", pArray[0][0]);
    printf("array[1][2] = %d\n", pArray[1][2]);
        
    return 0;
}

   由于二級(jí)指針要跳兩次，所以中間還需要額外的存儲(chǔ)一級(jí)指針的空間。所以一般不建議用二級(jí)指針去訪(fǎng)問(wèn)二維數(shù)組。

眾所周知，指針實(shí)質(zhì)就是地址！一個(gè)變量的地址即稱(chēng)為此變量的“指針”。如果有這樣一種變量：它的存儲(chǔ)單元里存放的是其它變量的地址！我們就稱(chēng)之為“指針變量”。(請(qǐng)注意兩者之間的區(qū)別：兩個(gè)完全不同的概念！)
我們都知道，數(shù)組名和函數(shù)名就是它們的入口地址。同理，一個(gè)變量名其實(shí)也是此變量的所在地址！C語(yǔ)言中有一種運(yùn)算符為“&”:取址運(yùn)算符。因?yàn)閿?shù)組名與函數(shù)名本身代表的就是地址，通常不會(huì)對(duì)并且也不能對(duì)它們進(jìn)行取址操作或其它運(yùn)算操作(其實(shí)對(duì)于函數(shù)名的直接引用與對(duì)它取址是等價(jià)的)。這也是它們被稱(chēng)為“常量”的原因！但對(duì)于一個(gè)變量來(lái)講，情況就不一樣了。要想獲得它的地址，就必須進(jìn)行“&”運(yùn)算，盡管它本身表示的也是地址值!而對(duì)變量直接進(jìn)行引用得到卻是它所在的內(nèi)存單元的數(shù)據(jù)內(nèi)容！“指針變量”作為一種變量當(dāng)然也不能例外！只不過(guò)它與其它普通變量的差別是，它的內(nèi)容是其它變量(包括“指針變量”)的地址，在WIN32上，它的大小恒為32位，4BYTE。而普通變量則不會(huì)有大小上的限制！對(duì)指針變量所指向的地址的數(shù)據(jù)內(nèi)容的獲取則是通過(guò)操作符“*”。在理解上我們將“提領(lǐng)操作符*”視為類(lèi)型的一部分，并且這種數(shù)據(jù)類(lèi)型是一種變量地址類(lèi)型(均對(duì)每一個(gè)“*”而言)！
只要明白了以上常識(shí)，“指針”將不會(huì)再是程序設(shè)計(jì)中的“攔路虎”!
從內(nèi)存的存儲(chǔ)映象的角度來(lái)講，C的規(guī)則數(shù)組(不包括通過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的多維數(shù)組)不存在多維，也就是說(shuō)所有的數(shù)組本質(zhì)上都是一維的，而一級(jí)指針就等價(jià)于一維數(shù)組！關(guān)鍵的不同在于多維數(shù)組與一維數(shù)組語(yǔ)義上的差別！而我們理解多維數(shù)組通常將之形象地描述成“矩陣”形式。更為精確的理解是多維數(shù)組的每個(gè)元素就是一個(gè)數(shù)組，如此遞歸下去直至最后每個(gè)元素是一個(gè)簡(jiǎn)單的變量類(lèi)型，最終得到的就是一個(gè)特殊的一維數(shù)組！

最新評(píng)論