1. 指向多維數(shù)組的數(shù)組名

我們知道一維數(shù)組名的值是一個指針常量，它的類型是“指向元素類型的指針”，它指向數(shù)組的第1個元素。那么多維數(shù)組的數(shù)組名代表什么呢？

其實(shí)也差不多簡單。唯一的區(qū)別是多維數(shù)組第1維的元素實(shí)際上是另一個數(shù)組。例如，下面這個聲明：

int matrix[3][10];

matrix數(shù)組可以看作是一個一維數(shù)組，包含3個元素，只是每個元素恰好是包含10個整型元素的數(shù)組。matrix這個名字的值是一個指向它第1個元素的指針，所以matrix是一個指向一個包含10個整型元素的數(shù)組的指針。

那么下面各個表達(dá)式是什么意思呢？如果你能正確說出來，說明你對多維數(shù)組的數(shù)組名已經(jīng)了如指掌了~

1. matrix + 1

這也是一個“指向包含10個整型元素的數(shù)組的指針”，但它指向matrix的另一行：

為什么？因?yàn)?這個值根據(jù)包含10個整型元素的數(shù)組的長度進(jìn)行調(diào)整，所以它指向matrix的下一行。

2. *(matrix + 1)

如果對其執(zhí)行間接訪問操作，就如下圖隨箭頭選擇中間這個子數(shù)組：

事實(shí)上它標(biāo)識了一個包含10個整型元素的子數(shù)組。數(shù)組名的值是個常量指針，它指向數(shù)組的第1個元素，在這個表達(dá)式中也是如此。它的類型是“指向整型的指針”。我們現(xiàn)在可以在下一維的上下文環(huán)境中顯示它的值：

注意間接訪問后還是一個指針，間接訪問前是一個指向一維整型數(shù)組的指針，間接訪問后是一個指向整型的指針。

3. *( matrix + 1 ) + 5

前一個表達(dá)式是個指向整型值的指針，所以5這個值根據(jù)整型的長度進(jìn)行調(diào)整。整個表達(dá)式的結(jié)果是一個指針，它指向的位置比原先那個表達(dá)式所指向的位置向后移動了5個整型元素。

4. *( *( matrix + 1 ) + 5 )

對其執(zhí)行間接訪問操作，它所訪問的正是圖中的那個整型元素。如果它作為右值使用，你就取
得存儲于那個位置的值。如果它作為左值使用，這個位置將存儲一個新值。

5. *( matrix[1] + 5 )

這個看上去嚇人的表達(dá)式實(shí)際上正是我們的老朋友——下標(biāo)。我們可以把子表達(dá)式matrix[1]改寫為*(matrix + 1)。

這個表達(dá)式是完全合法的。matrix[1]選定一個子數(shù)組，所以它的類型是一個指向整型的指針。我們對這個指針加上5，然后執(zhí)行間接訪問操作。

6. matrix[1][5]

這個就是我們最常見的表達(dá)形式了。用下標(biāo)代替間接訪問，其含義和4、5一樣。

2. 指向多維數(shù)組的指針

下面這些聲明合法嗎？

int vector[10], *vp = vector;
int matrix[3][10], *mp = matrix;

1個聲明是合法的。它為一個整型數(shù)組分配內(nèi)存，并把vp聲明為一個指向整型的指針，并把它初始化為指向vector數(shù)組的第1個元素。vector和vp具有相同的類型：指向整型的指針。但是，第2個聲明是非法的。它正確地創(chuàng)建了matrix數(shù)組，并把mp聲明為一個指向整型的指針。但是，
mp的初始化是不正確的，因?yàn)?strong>matrix并不是一個指向整型的指針，而是一個指向整型數(shù)組的指針。我們應(yīng)該怎樣聲明一個指向整型數(shù)組的指針的呢？

int (*p)[10];

下標(biāo)引用的優(yōu)先級高于間接訪問，但由于括號的存在，首先執(zhí)行的還是間接訪問。所以，p是個指針，但它指向什么呢？接下來執(zhí)行的是下標(biāo)引用，所以p指向某種類型的數(shù)組。這個聲明表達(dá)式中并沒有更多的操作符，所以數(shù)組的每個元素都是整數(shù)。

我們對它執(zhí)行間接訪問操作時，我們得到的是個數(shù)組，對該數(shù)組進(jìn)行下標(biāo)引用操作得到的是一個整型值。所以p是一個指向整型數(shù)組的指針。

int (*p)[10] = matrix;

它使p指向matrix的第1行。p是一個指向擁有10個整型元素的數(shù)組的指針。當(dāng)你把p與一個整數(shù)
相加時，該整數(shù)值首先根據(jù)10個整型值的長度進(jìn)行調(diào)整，然后再執(zhí)行加法。所以我們可以使用這個指針一行一行地在matrix中移動。

不要想當(dāng)然地認(rèn)為一維數(shù)組的數(shù)組名是int *，二維數(shù)組是int **，兩者還是有明顯差別的。

如果需要一個指針逐個訪問整型元素而不是逐行在數(shù)組中移動，應(yīng)該怎么辦呢？下面兩個聲明都創(chuàng)建了一個簡單的整型指針，并以兩種不同的方式進(jìn)行初始化，指向matrix的第1個整型元素。

int *pi = &matrix[0][0];

int *pi = matrix[0];

增加這個指針的值使它指向下一個整型元素。

如果你打算在指針上執(zhí)行任何指針運(yùn)算，應(yīng)該避免這種類型的聲明：

int (*p)[] = matrix;

p仍然是一個指向整型數(shù)組的指針，但數(shù)組的長度卻不見了。當(dāng)某個整數(shù)與這種類型的指針執(zhí)行指針運(yùn)算時，它的值將根據(jù)空數(shù)組的長度進(jìn)行調(diào)整（也就是說，與零相乘），這很可能不是你所設(shè)想的。有些編譯器可以捕捉到這類錯誤，但有些編譯器卻不能。所以不要在一個指向未指定長度的數(shù)組的指針上執(zhí)行指針運(yùn)算。

3. 作為函數(shù)參數(shù)的多維數(shù)組

作為函數(shù)參數(shù)的多維數(shù)組名的傳遞方式和一維數(shù)組名相同——實(shí)際傳遞的是個指向數(shù)組第1個元素的指針。但是，兩者之間的區(qū)別在于，多維數(shù)組的每個元素本身是另外一個數(shù)組，編譯器需要知道它的維數(shù)，以便為函數(shù)形參的下標(biāo)表達(dá)式進(jìn)行求值。

• 一維數(shù)組：

int vector[10];
...
func1(vector);

參數(shù)vector的類型是指向整型的指針，所以func1的原型可以是下面兩種中的任何一種：

void func1( int *vec );
void func1(int vec[] );

作用于vec上面的指針運(yùn)算把整型的長度作為它的調(diào)整因子。

• 多維數(shù)組：

int matrix[3][10];
...
func2( matrix );

參數(shù)matrix的類型是指向包含10個整型元素的數(shù)組的指針。func2的原型應(yīng)該是怎樣的呢？

void func2( int (*mat)[10] );
void func2( int mat[][10] );

在這個函數(shù)中，mat的第1個下標(biāo)根據(jù)包含10個元素的整型數(shù)組的長度進(jìn)行調(diào)整，接著第2個下標(biāo)根據(jù)整型的長度進(jìn)行調(diào)整，這和原先的matrix數(shù)組一樣。

這里的關(guān)鍵在于編譯器必須知道第2個及以后各維的長度才能對各下標(biāo)進(jìn)行求值，因此在原型中必須聲明這些維的長度。第1維的長度并不需要，因?yàn)樵谟嬎阆聵?biāo)值時用不到它。

在編寫一維數(shù)組形參的函數(shù)原型時，你既可以把它寫成數(shù)組的形式，也可以把它寫成指針的形式。但是，對于多維數(shù)組，只有第1維可以進(jìn)行如此選擇。尤其是，把func2寫成下面這樣的原型是不正確的：

void func2( int **mat );

這個例子把mat聲明為一個指向整型指針的指針，它和指向整型數(shù)組的指針并不是一回事。

參考

1. 《C和指針》