c - 多维数组，不同方式表示grid[22][0]的地址

Question

我目前正在研究c语言的多维数组和指针。

我被问到以下问题

Suppose you have the following declaration:

int grid[30][100];.

Express the address of grid[22][0] two ways.

作者提供了以下答案

&grid[22][0] or grid[22]

我想到了

//notice for the second answer, I placed an address operator & at the front 
&grid[22][0] or &grid[22] 

我用下面的代码进行了测试

#include <stdio.h>

int main(void){

    int ar[2][3] = {
            {11, 22, 33},
            {44, 55, 66}
    };

    printf("%p\n", &ar[2][0]);
    printf("%p\n", ar[2]);
    printf("%p\n", &ar[2]);

    return 0;
}

并且所有三种形式打印相同的值

0062ff30
0062ff30
0062ff30

那么作者的回答grid[22]和我的回答&grid[22]是等价的吗？怎么可能等价呢？

Answer 1

首先，如果你使用%p，那么你必须将值转换为(void*)，因为 %p 期望 a 期望一个空指针

printf("%p\n", (void*) &ar[2][0]);
printf("%p\n", (void*) ar[2]);
printf("%p\n", (void*) &ar[2]);

他们都有相同的地址(因为他们都在同一个地方内存)，但它们的表达式属于不同类型:

&ar[2][0];

是一个int*(指向int的指针)

ar[2];

是一个int[3](维度3的int数组)，但是在printf中它衰减为一个 int*，然后由于转换而变成一个 void*。

&ar[2];

是 int (*)[3](指向 int[3] 的指针，int 维度 2 的数组)。

当你使用 sizeof 时你可以看到 int[3] 是一个数组 which arrays do不衰减为指针:

printf("sizeof &ar[2][0]: %zu\n", sizeof &ar[2][0]);
printf("sizeof ar[2]:     %zu\n", sizeof ar[2]);
printf("sizeof &ar[2]:    %zu\n", sizeof &ar[2]);

这会打印(在我的系统上，x86_64):

sizeof &ar[2][0]: 8         (size of an pointer)
sizeof ar[2]:     12        (size of an array `int[3]`)
sizeof &ar[2]:    8         (size of a pointer)

如果你有这个功能

void foo(int *x)
{
    (void) x; // to silence -Wall warnings
}

然后 foo(&ar[2][0]) 很好并且 foo(ar[2]) 也很好，因为它会衰减成一个指针。但是 foo(&ar[2]) 不行，你会得到:

a.c: In function ‘main’:
a.c:21:6: warning: passing argument 1 of ‘foo’ from incompatible pointer type [-Wincompatible-pointer-types]
  foo(&ar[2]);
      ^
a.c:3:6: note: expected ‘int *’ but argument is of type ‘int (*)[3]’
 void foo(int *x)
      ^~~

但是对于

void bar(int (*x)[3])
{
    (void) x;
}

bar(&ar[2]) 没问题。

请记住，如果您使用任何方式打印值/访问内存这些表达式，您将越界访问数据。 ar 应该是

int ar[3][3] = {
    {11, 22, 33},
    {44, 55, 66},
    {77, 88, 99}
};