文章目录

    • 一、数组的访问方式
      • 1、下标访问
      • 2、指针访问
        • 1）数组名的含义
        • 2）数组地址和元素地址
        • 3）通过指针访问数组元素
          • i. 二维数组中的“`arr[i]“`
          • ii. 二维数组中的“`arr[i][j]“`
    • 总结

一、数组的访问方式

1、下标访问

通过数组名和下标访问，这里不赘述。

2、指针访问

int arr[4][5] = { {1, 2, 3, 4, 5},{6, 7, 8, 9, 10},{11,12,13,14,15},{16,17,18,19,20} };

首先，二维数组的本质是数组的数组，即二维数组的每个元素都是一个一维数组。
例如一个二维数组 int arr[4][5]，那么 arr就是一个包含了 4 个一维数组的数组，每个一维数组都有 5 个元素。

1）数组名的含义

需要区分：

  • arr和arr[0]

在 C/C++中，数组名可以表示数组的首地址，也就是数组的第一个元素的地址。
例如，arr是二维数组的名字，arr就表示二维数组arr的首地址，也就是一维数组 arr[0]的地址。
同样，arr[0]是一维数组的名字，arr[0]就表示一维数组 arr[0]的首地址，也就是元素 arr[0][0]的地址。即

  • arr等价于&arr[0]
  • arr[0]等价于&arr[0][0]

并且，对数组名取地址，就等于数组中第一个元素的值（或对象），即

  • *arr等价于arr[0]
  • *arr[0]等价于arr[0][0]

简单测试一下：

#include#include // 打印数据类型using namespace std;int main() {int arr[4][5] = { {1, 2, 3, 4, 5},{6, 7, 8, 9, 10},{11,12,13,14,15},{16,17,18,19,20} };cout << "arr = " << arr << endl; cout << "arr[0] = " << arr[0] << endl;cout << "&arr[0][0] = " << &arr[0][0] << endl;cout << endl;cout << "*arr = " << *arr << endl; cout << "*arr[0] = " << *arr[0] << endl;cout << "arr[0][0] = " << arr[0][0] << endl;return 0;}

输出结果如下：

arr = 0x0057f6a0arr[0] = 0x0057f6a0&arr[0][0] = 0x0057f6a0*arr = 0x0057f6a0*arr[0] = 1arr[0][0] = 1

注意：
虽然arr、arr[0]和 &arr[0][0]打印出来值相同，但他们含义不同。可以查看他们各自的类型：

C语言中的类型是由编译器根据表达式的语法来确定的，而不是根据表达式的值来确定的。其中arr、arr[0]表示的是数组名，而 &arr[0][0]由于&取地址符是一个指针，并且根据 C/C++规则，数组名的类型是由数组的元素类型和数组的长度决定的，因此就可以解释上述三个变量的类型。

2）数组地址和元素地址

需要区分：

  • arr、*arr和&arr
  • arr[i]、*arr[i]和&arr[i]
  • arr[i][0]和&arr[i][0]
  1. arr、&arr和*arr
    前面讲到，arr为数组名，表示二维数组首元素地址，则*arr等价于arr[0]。

    &arr，对数组名取地址表示 整个二维数组的首地址，虽然在值上和arr相同，但是对其加减操作上是不同的。
    • &arr+1代表该二维数组最后一个元素的下个位置的地址，即比arr大sizeof(arr) = 4*(4*5) = 80字节，跨过了整个二维数组。
    • arr+1表示arr[1]的地址，即比arr大sizeof(arr[0]) = 4*5 = 20字节，可参考下一小节 “通过指针访问数组元素”。

      &arr+1从十六进制0x0057f6a0到0x0057f6f0，算一下，确实移动了80字节。
      &arr+2从十六进制0x0057f6a0到0x0057f740，移动了160字节。

可以理解为&arr是一个更大的数组（三维数组），这个数组是以arr这个二维数组作为其中一个元素，那么对&arr加 1 就是按照其中元素大小来移动指针地址的，可以参考下面 “通过指针访问数组元素” 这一小节。

  1. arr[i]、&arr[i]和*arr[i]
    同样，arr[i]作为数组名，表示一维数组的首地址，则 *arr[i]等价于 arr[i][0]。
    （下面示例中用arr[0]举例）

    同样，&arr[i]表示 整个一维数组的首地址，在值上和arr[i]相同，但是含义不同

    • &arr[i]+1代表该一维数组最后一个元素的下个位置的地址，即比arr[i]大sizeof(arr[i]) = 4*5 = 20字节，跨过了整个一维数组。
    • arr[i]+1表示arr[i][1]的地址，即比arr[i]大sizeof(arr[i][0]) = 4字节，可参考下一小节 “通过指针访问数组元素”。

      &arr[0]+1和&arr[0]+2从十六进制0x0057f6a0分别到0x0057f6b4和0x0057f6c8，算一下，分别移动了20字节和40字节。

  2. arr[i][0]和&arr[i][0]
    这个就比较好理解了，二维数组中arr[i][0]是一个int类型的值，&arr[i][0]则表示该值的地址。

3）通过指针访问数组元素
i. 二维数组中的arr[i]

结合上一小节，如果我们想要表示二维数组arr的第 i 个元素，即一维数组arr[i]，可以用 arr + i来表示arr[i]的地址。
这是因为，当我们对 数组名进行加法运算时，实际上是按照 数组元素的大小 来移动地址的。

例如，对于int arr[4][5]，如果arr的地址是 1000，那么 arr + 1的地址就是 1000 + 5 * 4 = 1020，也就是arr[1]的地址。同理，arr + 2 的地址就是1000 + 2 * 5 * 4 = 1032，也就是 arr[2] 的地址，其中 5*4 表示arr中一个元素的大小。

通过对以上地址解引用就可以获取相应的对象或者元素。即

  • arr + i等价于&arr[i]。
  • *(arr + i)等价于arr[i]。通过对地址解引用可以获得地址所指向的对象，arr[i]是这个一维数组的数组名，代表的是这个一维数组首元素地址（或称首地址），等价于&arr[i][0]。

因此，arr[i]本质上仍然是个地址，对&arr[i]解引用并不是得到某个具体类型的值，而是一个对象。

如果不好理解，可以拿一维数组举例，例如 int a[5] = {1,2,3,4,5};，a表示数组首地址，也是a[0]的地址，即a = &a[0]；a+2表示a[2]的地址，即a + 2 = &a[2]，那么两边同时解引用，则可以获取到a[2]的值，即*(a + 2) = a[2] = 3。
这里和二维数组的区别在于，一维数组对a解引用后，直接获取元素的值，但是在二维数组中，对arr解引用后，是一个对象，再次解引用才是一个int类型的值。

ii. 二维数组中的arr[i][j]

然后来看看如何用指针来引用 arr[i][j]的值。我们已经知道了，arr[i]和 *(arr + i)都表示一维数组 arr[i]的值，而arr[i]本身又是一个数组名，也可以表示数组的首地址，即&arr[i][0]。因此有：arr[i]等价于&arr[i][0]等价于*(arr + i)，也即arr[i][0]等价于*(*(arr + i))。
上面说到：

当对数组名进行加法运算时，实际上是按照 数组元素的大小 来移动地址的。

那么，我们可以用 arr[i] + j来表示 arr[i][j]的地址，同样也可以用 *(arr + i) + j来表示 arr[i][j]的地址。即：

  • *(arr + i) + j等价于&arr[i][j]。
  • *(*(arr + i) + j)等价于arr[i][j]。

总结

总结一下，对于二维数组int arr[4][5]，有以下的等价关系：

  • arr等价于&arr[0]，*arr等价于arr[0]。
  • arr[0]等价于&arr[0][0]，*arr[0]等价于arr[0][0]。
  • arr + i等价于&arr[i]，*(arr + i)等价于arr[i]
  • *(arr + i) + j等价于&arr[i][j]，*(*(arr + i) + j)等价于arr[i][j]。

arr单独拿出来表示的是首元素的地址，而&arr是整个数组的地址。

参考：
二维数组的首地址、首行地址和元素地址
C语言学习之：一维数组、二维数组的取值和取地址问题
关于二维数组a[i][j]
为什么C语言中*（a+i）+j能表示a[i][j]的地址