C/C++——二維數組與指針、指針數組、數組指針(行指針)、二級指針的用法


本文轉載自:https://blog.csdn.net/qq_33573235/article/details/79530792

 

 


1. 二維數組和指針

 

要用指針處理二維數組,首先要解決從存儲的角度對二維數組的認識問題。我們知道,一個二維數組在計算機中存儲時,是按照先行后列的順序依次存儲的,當把每一行看作一個整體,即視為一個大的數組元素時,這個存儲的二維數組也就變成了一個一維數組了。而每個大數組元素對應二維數組的一行,我們就稱之為行數組元素,顯然每個行數組元素都是一個一維數組

下面我們討論指針和二維數組元素的對應關系,清楚了二者之間的關系,就能用指針處理二維數組了。
設p是指向二維數組a[m][n]的指針變量,則有:

int* p=a[0];//此時P是指向一維數組的指針。P++后,p指向 a[0][1]。

如果定義int (*p1)[n];p1=a;p1++后,p1指向a[1][0];  

則p+j將指向a[0]數組中的元素a[0][j]。
由於a[0]、a[1]┅a[M-1]等各個行數組依次連續存儲,則對於a數組中的任一元素a[i][j],指針的一般形式如下:
p+i*N+j             相應的如果用p1來表示,則為*(p1+i)+j
元素a[i][j]相應的指針表示為:
*( p+i*N+j)        相應的如果用p1來表示,則為*(*(p1+i)+j)
同樣,a[i][j]也可使用指針下標法表示,如下:
p[i*N+j]
例如,有如下定義:
int a[3][4]={{10,20,30,40,},{50,60,70,80},{90,91,92,93}};
則數組a有3個元素,分別為a[0]、a[1]、a[2]。而每個元素都是一個一維數組,各包含4個元素,如a[1]的4個元素是a[1][0]、a[1][1]、a[1]2]、a[1][3]。
若有:
int *p=a[0];
則數組a的元素a[1][2]對應的指針為:p+1*4+2
元素a[1][2]也就可以表示為:*( p+1*4+2)
用下標表示法,a[1][2]表示為:p[1*4+2]
特別說明:
對上述二維數組a,雖然a[0]、a都是數組首地址,但二者指向的對象不同,a[0]是一維數組的名字,它指向的是a[0]數組的首元素,對其進行“*”運算,得到的是一個數組元素值,即a[0]數組首元素值,因此,*a[0]與a[0][0]是同一個值;而a是一個二維數組的名字,它指向的是它所屬元素的首元素,它的每一個元素都是一個行數組,因此,它的指針移動單位是“行”,所以a+i指向的是第i個行數組,即指向a[i]。對a進行“*”運算,得到的是一維數組a[0]的首地址,即*a與a[0]是同一個值。當用int *p;定義指針p時,p的指向是一個int型數據,而不是一個地址,因此,用a[0]對p賦值是正確的,而用a對p賦值是錯誤的。這一點請讀者務必注意。
 
 

2. 用二維數組名作地址表示數組元素。

 
另外,由上述說明,我們還可以得到二維數組元素的一種表示方法:
對於二維數組a,其a[0]數組由a指向,a[1]數組則由a+1指向,a[2]數組由a+2指向,以此類推。因此,*a與a[0]等價、*(a+1)與a[1]等價、*(a+2)與a[2]等價,┅,即對於a[i]數組,由*(a+i)指向。由此,對於數組元素a[i][j],用數組名a的表示形式為:
*(*(a+i)+j)
指向該元素的指針為:
*(a+i)+j

數組名雖然是數組的地址,但它和指向數組的指針變量不完全相同。

第一,指針變量的值可以改變,即它可以隨時指向不同的數組或同類型變量,而數組名自它定義時起就確定下來,不能通過賦值的方式使該數組名指向另外一個數組。

第二,數組名是指針,類型是指向元素類型的指針,但值是指針常量,聲明數組時編譯器會為聲明所指定的元素數量保留內存空間。數組指針是指向數組的指針,聲明指針變量時編譯器只為指針本身保留內存空間。

例4 求二維數組元素的最大值。


該問題只需對數組元素遍歷,即可求解。因此,可以通過順序移動數組指針的方法實現。
main()
{
int a[3][4]={{3,17,8,11},{66,7,8,19},{12,88,7,16}};
int *p,max;
for(p=a[0],max=*p;p<a[0]+12;p++)
   if(*p>max)
      max=*p;
printf("MAX=%d/n",max);
}
執行結果:
MAX=88
這個程序的主要算法都是在for語句中實現的:p是一個int型指針變量;p=a[0]是置數組的首元素地址為指針初值;max=*p將數組的首元素值a[0][0]作為最大值初值;p<a[0]+12是將指針的變化范圍限制在12個元素的位置內;p++使得每比較一個元素后,指針后移一個元素位置。
例5 求二維數組元素的最大值,並確定最大值元素所在的行和列。
本例較之上例有更進一步的要求,需要在比較的過程中,把較大值元素的位置記錄下來,顯然僅用上述指針移動方法是不行的,需要使用能提供行列數據的指針表示方法。
main()
{
int a[3][4]={{3,17,8,11},{66,7,8,19},{12,88,7,16}};
int *p=a[0],max,i,j,row,col;
max=a[0][0];
row=col=0;
for(i=0;i<3;i++)
   for(j=0;j<4;j++)
     if(*(p+i*4+j)>max)
      {
        max=*(p+i*4+j);
        row=i;
        col=j;
      }
printf("a[%d][%d]=%d/n",row,col,max);
}
程序運行結果:
a[2][1]=88

 


3. 行數組指針

 

在上面的說明中我們已經知道,二維數組名是指向行的,它不能對如下說明的指針變量p直接賦值:

int a[3][4]={{10,11,12,13},{20,21,22,23},{30,31,32,33}},*p;
其原因就是p與a的對象性質不同,或者說二者不是同一級指針。C語言可以通過定義行數組指針的方法,使得一個指針變量與二維數組名具有相同的性質。行數組指針的定義方法如下:
數據類型 (*指針變量名)[二維數組列數];
例如,對上述a數組,行數組指針定義如下:
int (*p)[4];
它表示,數組*p有4個int型元素,分別為(*p)[0]、(*p)[1]、(*p)[2]、(*p)[3] ,亦即p指向的是有4個int型元素的一維數組,即p為行指針

此時,可用如下方式對指針p賦值:

p=a;

 

 


4. 指針數組的定義

 

指針數組是指每個元素中存放的是指針。定義為 int *p[4];sizeof(p)=16,返回的是數組的總空間

 


5. 二級指針

 

二級指針 :int**ptr:數據類型是int**,即指向指針的指針。

 


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