实例分析用指针访问二维数组的几种方法

     之前对数组的概念一直没有理解透彻,只觉得数组名就是个常量指针而已,用法和基本的指针差不多。所以当我尝试用二级指针去访问二维数组时,就经常会出错。下面就是刚开始写的一个错误的程序:

#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;
}

     开始的时候我是这样分析的:本来数组和指针就差不多,一维数组和一维指针对应,那么二维数组名应该和二维指针差不多,所以上面那个程序是没有错的,应该打印出的是1和6。但是当我实际编译运行的时候,却出现了段错误,也就是我访问了不该访问的地址空间。那错误到底出在什么地方呢?正确的程序应该怎么写呢?
     为了解决问题,不得不让我重新理解数组的含义。仔细翻阅一些书籍后,我发现其实数组并不是我原来想象的那么简单:一个常量指针标识的一群变量的集合。数组应该也算是一个完备的变量类型:有名字,有大小,也有地址。只不多就是名字和它的地址一样罢了。也正是因为数组有大小,所以当用sizeof对数组名进行运算时,算出来的是实际数组的大小,而不是指针的大小。
     也正是因为这样,所以指向数组的指针和指向指针的指针也大不一样。它们俩最明显的不同就是表现在指针步进的时候。我们知道指针在进行++运算的时候,跨越的实际地址取决于指针指向的数据类型:对于一般的32位机来说,假如指向的是int型数据,跨越的实际地址就是4,指向的是指针型数据,跨越的实际地址也是4,当指向的是数组类型的时候,跨越的实际地址就是数组的长度了。
     现在再回头分析上面那个错误程序,根据下标引用符号[]的运算规则,我们知道pArray[0][0]其实就是**pArray,而iArray实际上只是个数组变量名,而它的值就是整个数组的开始地址(其实&iArray,iArray,iArray[0]以及&iArray的值都是数组的开始地址,都是在编译过程中编译器赋予的值)。那么其实*pArray就已经是iArray[0][0]的值了,也就是1,而**pArray则是去访问地址为1的地址空间中的数据,自然会出段错误。
     其实用指针访问二维数组可以直接用一级指针就可以了。比如下面这个程序:

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;
}
    因为数组本身在地址空间中就是连续排列的,根据行数和列数,我们自己计算出访问单元的地址偏移量就可以用一级指针轻松遍历二维数组中的所有数据了。
我们还可以尝试用指向数组的指针来访问二维数组的成员。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;
}

     简单分析一下这个程序:我们知道[]运算符的结合方向是由左向右,pArray[1][2]就等价于(* (pArray + 1))[2],而由于pArray是数组指针,而且数组的长度为3,所以* (pArray + 1)就表示iArray[1]这个数组,则pArray[1][2]则就完全等价于iArray[1][2]。
     如果非得想用二级指针来访问二维数组的话,我们还得借用指针数组(数组内存储的都是指针类型的数据),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;
}

     由于二级指针要跳两次,所以中间还需要额外的存储一级指针的空间。所以一般不建议用二级指针去访问二维数组。

posted on 2011-09-25 12:30  守夜者  阅读(17255)  评论(6编辑  收藏

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