arrays - 为什么二维数组的行为类似于一维指针数组而不是一维整数数组？

Question

我一直在研究和测试我在 C 方面的知识(我是一名新的计算机工程专业的学生)，遇到了一个我无法解决的问题。

当尝试将二维数组传递给函数时，我了解到您不能使用动态分配的数组这样做，因为编译器需要知道数组[][列]。但是，我了解到二维数组存储的是一维数组，其中每个新行的元素紧跟在前一行的元素之后。当我将数组名称作为指向数组的指针传递给函数时，情况似乎就是这样，而且我的代码工作正常。但是，在声明二维数组的函数中，它表现为一个指针数组。

#include <stdio.h>

void printArray(int *A, int* dimA) {
    for(int i = 0; i < dimA[0]; ++i) {
        for(int j = 0; j < dimA[1]; ++j) {
            printf("%3d", A[i*dimA[1] + j]);//This would work if the elements of A[] are the rows of a 2D array mapped into a 1D array
        }
    printf("\n\n");
    }
return;
}

int main(){
    int A[2][2] = {{1,2},{3,4}};
    int dimA[2] = {2,2};//dimensions of the array
    int i, j; 

    for(i = 0; i < dimA[0]; ++i) {
        for(j = 0; j < dimA[1]; ++j) {
            printf("%3d", *(A[i] + j)); //This would work if the elements of A[] are pointers
        }
        printf("\n\n");
    }

    for(i = 0; i < dimA[0]; ++i) {  //Same code as printArray function
        for(j = 0; j < dimA[1]; ++j) {
            printf("%3d", A[i*dimA[1] + j]);//This would work if the elements of A[] are the rows of a 2D array mapped into a 1D array
        }
        printf("\n\n");
    }

    printArray(A, dimA);
    return 0;
}

当数组被视为指针数组时，以下代码在 main() 中正确输出数组，但当被视为一维整数数组时则不然。但是，当我将同一个数组作为指针传递给 printArray 函数时，我可以将其视为一维整数数组并且它可以工作。任何帮助将不胜感激(我已经明白我可以改用指针数组，但我真的很想了解问题所在)。谢谢!

Answer 1

根据 C 标准(6.3.2.1 左值、数组和函数指示符)

3 Except when it is the operand of the sizeof operator or the unary & operator, or is a string literal used to initialize an array, an expression that has type ‘‘array of type’’ is converted to an expression with type ‘‘pointer to type’’ that points to the initial element of the array object and is not an lvalue. If the array object has register storage class, the behavior is undefined.

因此在第一个for循环中

for(i = 0; i < dimA[0]; ++i) {
    for(j = 0; j < dimA[1]; ++j) {
        printf("%3d", *(A[i] + j)); //This would work if the elements of A[] are pointers
    }
    printf("\n\n");
}

表达式A[i]类型为 int[2] .转换为指针后，它的类型为 int * .所以对于每个 i 表达式 A[i]指向数组中每个“行”的第一个元素 A .

表达式A[i] + j指向每行的第 j 个元素。因此取消引用指针，您将获得数组第 i 行的第 j 个元素。

在第二个循环中

for(i = 0; i < dimA[0]; ++i) {  //Same code as printArray function
    for(j = 0; j < dimA[1]; ++j) {
        printf("%3d", A[i*dimA[1] + j]);//This would work if the elements of A[] are the rows of a 2D array mapped into a 1D array
    }
    printf("\n\n");
}

表达式A[i*dimA[1] + j]类型为 int *并指向 i *dimA[1] + j数组的“行”指向数组之外。所以循环没有意义。

函数声明如下

void printArray(int *A, int* dimA);

被称为

printArray(A, dimA);

类型为 int[2] 的第二个参数确实转换为 int * 类型的指针指向数组的第一个元素。

至于第一个参数，它也被转换为指向其第一个元素的指针。数组的元素是什么？这个二维数组的元素是类型为 int[2] 的一维数组。 .因此，指向这种类型对象的指针的类型为 int ( * )[2]。

指针 int *和 int ( * )[2]不兼容，因此编译器应发出诊断消息。

正确的函数声明应该是这样的

void printArray(int ( *A )[2], int *dimA);