[cpp] 二维数组指针计算疑惑

本文探讨了C++中二维数组的内存布局和访问方式,解释了为何不能简单地通过`首地址+i*列数+j`来获取元素。作者通过示例代码展示了正确访问二维数组的方法,并分析了指针偏移的计算过程。
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#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
	int arr1_len = sizeof(arr1) / sizeof(int);
	for (size_t i = 0; i < arr1_len; i++) {
		printf("%d == %d\t", arr1[i], *(arr1 + i));
	}
	printf("\r\n");
    return 0;
}

计算结果

数组元素内存地址为:首地址 + 元素索引

 那么二维数组为啥不能用:首地址 + i*列数 + j  的方式获取元素呢?

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int arr[2][5] = { 1,2,3,4,5 };
	printf("%p = %p \r\n ", &arr[0][0], (arr + 0 * 5 + 0));
	printf("%d = %d \r\n ", arr[0][0], *(arr + 0 * 5 + 0));

    return 0;
}


N天后续

本来想删了 /狗头,但还是来补坑吧。

为啥我上面的错了,原因

1、少算了int长度。2、直接对二维数组指针做操作,长度需要计算。

二维数组的索引:

*(a+i)  i值的单位是一维长度,假设如下图,那么一维长度是5*int。1个i 就是 5*4 = 20

设a地址为1000,i为1,那么 *(a+i) 会访问 1020 这个地址。

*(*(a+i) + j) j值得单位就是int,一个j 就是4。

写法二:

直接对a操作,地址会根据一维长度计算。那强转成int*,就可以直接算了。

 

 

	for (int i = 0; i < 3; i++) {
		for (int j = i; j < 5 + i; j++) {
			printf("%d ", *((int*)a + i * sizeof(int) + j));
		}
		printf("\n");
	}

 

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### 二维数组指针的关系 在 C++ 中,二维数组本质上是以行优先的方式存储在内存中的连续块。例如,`int arr[2][3]` 表示一个包含 2 行 3 列的二维数组,其内存布局是线性连续的,即 `arr[0][0]` 紧接着 `arr[0][1]`,依此类推,直到 `arr[1][2]`。 二维数组名 `arr` 代表的是数组中第一个元素(即 `arr[0]`)的地址,而 `arr[0]` 本身是一个一维数组,因此 `arr` 是一个指向一维数组的指针,其类型为 `int (*)[3]`,即指向包含 3 个整数的一维数组的指针[^2]。 ### 二维数组指针的含义 二维数组指针是一种指向整个一维数组的指针,而不是指向单个元素的指针。例如,`int (*p)[3]` 定义了一个指向包含 3 个整数的一维数组的指针。该指针可以指向一个二维数组的某一行,例如: ```cpp int arr[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}}; int (*p)[3] = arr; // p 指向二维数组 arr 的第一行 ``` 此时,`p` 指向 `arr[0]`,即整个第一行。通过 `p[i][j]` 可以访问二维数组中第 `i` 行第 `j` 列的元素。由于二维数组在内存中是连续存储的,可以通过指针术访问所有元素,例如 `*(p + i) + j` 可以定位到第 `i` 行第 `j` 列的地址[^4]。 ### 二维数组指针与二级指针的区别 二维数组指针和二级指针有本质区别。二维数组指针是一个指向固定大小一维数组的指针,而二级指针是指向指针指针。例如,`int **p` 是一个二级指针,它可以指向一个指针数组,每个指针指向一个独立的一维数组;而 `int (*p)[3]` 是一个二维数组指针,它指向一个固定大小的二维数组的一行。 由于二级指针二维数组指针的类型不同,它们在内存中的布局和访问方式也不同。二级指针需要额外的间接寻址,而二维数组指针可以直接利用数组的连续存储特性进行访问[^1]。 ### 使用二维数组指针遍历数组 可以通过二维数组指针直接遍历整个二维数组。例如: ```cpp #include <iostream> using namespace std; int main() { int arr[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}}; int (*p)[3] = arr; for (int i = 0; i < 2; i++) { for (int j = 0; j < 3; j++) { cout << p[i][j] << " "; } cout << endl; } return 0; } ``` 该代码中,`p` 指向二维数组 `arr` 的第一行,通过 `p[i][j]` 访问数组元素。由于数组在内存中是连续存储的,这种方式能够高效地遍历整个数组[^4]。 ### 通过指针访问二维数组元素 除了使用二维数组指针,也可以使用一级指针来访问二维数组的元素。例如: ```cpp int *p = (int *)arr; for (int i = 0; i < 2; i++) { for (int j = 0; j < 3; j++) { cout << *(p + i * 3 + j) << " "; } cout << endl; } ``` 该方式将二维数组视为一维数组进行访问,通过计算偏移量 `i * 3 + j` 来访问第 `i` 行第 `j` 列的元素。这种方法在某些需要线性访问数组的场景下非常有用[^4]。 --- ###
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