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c++ - C++中的多维数组,对我来说是个谜 :(

coder 2024-02-07 原文

我在理解多维数组时遇到很多问题。让一个数组成为

x[2]; // now x is constant pointer to first element i.e x's name is address of x[0]

现在是二维数组:

x[2][5]; // here x is address of x[0] which contains the address of first element of array x[][0];

现在指针

int(*y)[5]; 

是指向整数数组 5 的指针。 y = x 怎么可能写成?

现在我在 VS 中做了一些实践来理解这一点,它在这里,我的主要问题在图像中:

http://img184.imagevenue.com/img.php?image=96382_first_122_1120lo.jpg

请从概念上回答问题; C++如何存储多维数组等

我会很感激任何帮助:)

最佳答案

正如其他人所指出的,多维数组是数组的数组,而不是指针的数组。

我认为造成误解的主要原因是任何数组实际上都是指针的概念。但这并不完全正确。数组是一个变量,它包含相同类型元素的固定大小的连续集合。因此,当您声明一个像 int x[2] 这样的数组时,您就是在声明一个包含两个整数的变量。请注意,它不包含任何指针。

这个常见误解的根源在于,在 C/C++ 中,数组名称​​求值 为其第一个元素的地址,因此可以用作指针。换句话说,当您编写 x 时,您隐式表示 &x&x[0]。这样做可能是为了使表达式更具可读性。

多维数组只是数组的数组。换句话说,同样的逻辑适用于它们,没有什么特别的。您从名称开始阅读 C/C++ 声明并向外延伸,在遇到它们时应用修饰符,首先是 [] 和 (),然后是 *,然后是类型,因此您可以像这样解释一个多维数组(明确指定阅读顺序):

int              x      [                2]         [           5];
6. "of type int" 1. "x" 2. "is an array" 3. "of 2". 4. "arrays" 5. "of 5 elements"

所以C/C++中没有多维数组,而是有一维数组的一维数组。根据一维数组的规则,x&x&x[0] 的计算结果都是第一个元素的地址。但是由于第一个元素是一个数组,x[0] 的计算结果是该数组的地址,即它的第一个元素的地址,它是一个 int。 &x[0]&x[0][0] 也是如此。这就是为什么 x[0] 的值与其地址相同的原因 - 因为 x[0] 是一个数组。

请注意,虽然这些东西的计算结果相同,但它们具有不同的类型。 x 是一个指向 5 个整数数组的指针,以及 &x[0],因为它们的计算结果都是 x 的第一个元素的地址。 x[0] 的计算结果为 x[0] 的第一个元素的地址,因此它是一个指向 int 的指针,同样适用于 &x[0] [0]。此示例编译良好并为所有 4 个指针打印相同的地址:

  int x[2][5];
  int (*y1)[5] = x;
  int *y2 = x[0];
  int (*y3)[5] = &x[0];
  int *y4 = &x[0][0];
  printf("%p %p %p %p\n", y1, y2, y3, y4);

现在,不同语言使用的数组有不同的内存布局。例如,对于二维数组,您可以按行或按列对元素进行分组。在 C/C++ 中,由于没有“真正的”多维数组,内存布局由上述规则隐式定义。由于int x[2][5]可以认为是2行5列的二维数组,实际上是2个数组的数组,每个数组代表一行,你会得到“按行分组”的布局,它在 shybovycha 的回答中有介绍。

请注意,也可以创建一个指针数组并将其用作多维数组。与“普通”多维数组的区别是:

  1. 指针数组实际上包含指针。即,子数组的第一个元素的地址。
  2. 内存布局不连续。每个子数组都可以分配到任何地方,例如使用 malloc() 或 new[]。
  3. 子数组的大小可以不同。

这种方法的优点是你可以将这个数组用作指向指针的指针(例如,int **y),这使得所有这种类型的多维数组之间相互兼容其他,即使它们有不同的尺寸。但在这种情况下,尺寸必须单独存储。

关于c++ - C++中的多维数组,对我来说是个谜 :(,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/4841822/

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