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深入解析二维数组传参的本质

news 2025/8/18 15:00:13

一、理解二维数组的传参

二、二维数组的本质

1、要理解二维数组传参的其他形式，首先需要深入理解二维数组的本质：

2、根据"数组名是数组首元素地址"的规则：

三、二维数组传参的指针形式

解析 *(*(p + i) + j) 的工作原理

1. 理解指针 p 的类型

2. 分解 *(*(p + i) + j)

第一步：(p + i)

第二步：*(p + i)

第三步：*(p + i) + j

第四步：*(*(p + i) + j)

3. 内存布局示例

4. 等价关系

5. 为什么这样设计？

四、关键点总结

五、数组传参知识点整理和回顾

1、一维数组传参

2、二维数组的理解

3、二维数组传参

4、关键点

一、理解二维数组的传参

当我们理解了数组指针的概念后，就能更好地理解二维数组传参的本质了。传统上，当我们需要将一个二维数组传递给函数时，通常会这样写：

#include <stdio.h>void test(int a[3][5], int r, int c) {int i = 0;int j = 0;for(i = 0; i < r; i++) {for(j = 0; j < c; j++) {printf("%d ", a[i][j]);}printf("\n");}
}int main() {int arr[3][5] = {{1,2,3,4,5}, {2,3,4,5,6}, {3,4,5,6,7}};test(arr, 3, 5);return 0;
}

在这个例子中，实参是二维数组，形参也写成二维数组的形式。但实际上，还有其他更本质的写法。

二、二维数组的本质

1、要理解二维数组传参的其他形式，首先需要深入理解二维数组的本质：

二维数组可以看作是一个"元素为一维数组"的数组
二维数组的每个元素实际上是一个一维数组
因此，二维数组的首元素是它的第一行，即一个一维数组

2、根据"数组名是数组首元素地址"的规则：

二维数组的数组名表示的是第一行的地址
这个地址是一个"一维数组"的地址
对于int arr[3][5]，第一行的类型是int [5]
因此第一行地址的类型就是数组指针类型int(*)[5]

三、二维数组传参的指针形式

既然二维数组传参本质上传递的是第一行这个一维数组的地址，那么形参也可以写成指针形式：

#include <stdio.h>void test(int (*p)[5], int r, int c) {int i = 0;int j = 0;for(i = 0; i < r; i++) {for(j = 0; j < c; j++) {printf("%d ", *(*(p + i) + j)); // 等价于p[i][j]}printf("\n");}
}int main() {int arr[3][5] = {{1,2,3,4,5}, {2,3,4,5,6}, {3,4,5,6,7}};test(arr, 3, 5);return 0;
}

解析 `((p + i) + j)` 的工作原理

这段代码中的 *(*(p + i) + j) 是访问二维数组元素的指针表示法，它完全等价于更直观的 p[i][j]。让我们一步步分解这个表达式的计算过程。

1. 理解指针 `p` 的类型

首先，p 是一个指向包含5个整数的数组的指针，声明为 int (*p)[5]。这意味着：

p 指向的是二维数组的一整行（一个包含5个int的一维数组）
p + 1 会移动到下一行的起始位置

2. 分解 `((p + i) + j)`

让我们从内向外解析这个表达式：

第一步：`(p + i)`

p 指向二维数组的第0行
p + i 指向二维数组的第i行
结果仍然是一个指向一维数组（行）的指针

第二步：`*(p + i)`

对行指针解引用，得到该行的首元素地址
*(p + i) 等价于 p[i]，它表示第i行的第一个元素的地址
现在这个表达式降级为一个指向整数的指针（int*）

第三步：`*(p + i) + j`

现在我们在行内移动，+j 表示移动到该行的第j个元素
这相当于 &p[i][j]，即第i行第j列元素的地址

第四步：`((p + i) + j)`

最后解引用这个地址，得到实际的整数值
这就是我们想要的 p[i][j] 的值

3. 内存布局示例

假设我们的二维数组在内存中的布局如下（地址是假设的）：

行0: [1(1000), 2(1004), 3(1008), 4(1012), 5(1016)]
行1: [2(1020), 3(1024), 4(1028), 5(1032), 6(1036)]
行2: [3(1040), 4(1044), 5(1048), 6(1052), 7(1056)]

p 初始指向行0，值为1000
p + 1 指向行1，值为1020（因为一行有5个int，每个int 4字节，共20字节）
*(p + 1) 得到行1的首地址1020
*(p + 1) + 2 得到1020 + 2*4 = 1028（行1的第2个元素）
*(*(p + 1) + 2) 解引用1028，得到值4

4. 等价关系

以下表达式都是等价的：

*(*(p + i) + j)
p[i][j]
*(p[i] + j)
(*(p + i))[j]

5. 为什么这样设计？

这种设计反映了C语言中数组和指针的紧密关系：

二维数组是按行优先顺序存储的
数组名在大多数情况下会退化为指针
指针算术运算会自动考虑所指向类型的大小

理解这种指针表示法对于处理动态分配的二维数组、函数参数传递等高级场景非常重要。

四、关键点总结

二维数组传参的本质：传递的是第一行一维数组的地址
形参的两种写法：
- 数组形式：int a[][5] （第二个维度不能省略）或 int a[3][5]
- 指针形式：int (*p)[5]
注意事项：
- 第二维的大小必须指定，编译器需要知道每一行的大小
- 第一维的大小可以省略
- 指针形式更直接反映了传参的本质