c - 二维数组变量指针混淆

Question

我对二维数组(C语言)有一个基本的疑问。考虑如下声明二维数组

int array[3][5];

现在当我执行以下操作时，printf 下面的两个输出是相同的:

printf("%u\n", array);
printf("%u\n", *(array));

现在尝试以下操作:

printf("%u\n", array+1);
printf("%u\n", *(array)+1);

输出不同。我知道第二个 printf 指向数组[0][1]，第一个指向数组[1][0]。这是如何运作的？数组是指向什么的指针？

提前致谢

Answer 1

我会尽量给你一个技术上正确的解释，这样你就会知道发生了什么。并不复杂，但确实违反直觉。

简介:

在 C 语言中，有“左值”，基本上表示在内存中某处有一个位置的“可分配”对象，以及表示“概念”值(不需要特别放置在任何地方)的“右值”。

例如，如果您定义 int a = 5;，则 a 是一个类型为 int 且值为 5 的左值。它也可以被解释为(或者更确切地说，转换为)一个 int 类型的右值。这样的右值仍然已知等于 5，但它不再包含有关 a 在内存中的位置的信息。

有些表达式需要左值(比如 operator= 的左边，因为你必须给一个对象赋值)，有些需要右值(比如 operator+，因为你只在加法时需要整数值，或者运算符=)。如果一个表达式需要一个右值，但你传递了一个左值，那么它会被转换为一个右值。

此外，只有右值被传递给 C 中的函数(这意味着 C 是严格的按值调用，而不是按引用调用)。

一些例子:

int a = 1;
a; // a is an lvalue of type int and value 1
a = a+3; // here the `a` is converted to an rvalue of type int and value 1, then after the addition there's an assignment, on the lhs there's an lvalue `a` and an rvalue `4`

从左值到右值的转换通常是微不足道且不易察觉的(这就像从标记为 a 的架子上取走数字 5)。数组在这里基本上是个异常(exception)。

重要的是:C 中没有数组类型的右值。有指针左值和右值、整数左值和右值、结构左值和右值等……但只有左值数组。当您尝试将数组类型的左值转换为右值时，您不再拥有数组，而是指向数组第一个成员的指针。这是 C(和 C++)中数组混淆的根源。

解释:

• 数组
• *(数组)
• 数组+1
• *(array)+1

array 是 int[3][5] 类型的左值(3 个 int，每 5 个 int 组成的数组)。当您尝试将它传递给一个函数时，它会收到一个类型为 int (*)[5] 的指针(指向 5 个整数的数组的指针)，因为这是左值到右值转换后剩下的。

*(array) 是骗子。首先执行左值到右值，生成 int(*)[5] 类型的右值，然后 operator* 获取该右值并返回 类型的左值code>int[5]，然后您尝试将其传递给函数。因此，它再次被转换为右值，产生 int*。

array+1 导致数组被转换为 int(*)[5] 类型的右值并且该右值递增 1，因此(根据指针算法的规则)指针向前移动 1 * sizeof(int[5]) 字节。

*(array)+1:参见前面的 2 点，但是 int* 类型的最终右值会递增，同样根据指针算法规则，1 * sizeof(int)。

这里没有神秘!