多维指针

本文详细介绍了C语言中数组指针的定义与使用方法,包括数组指针类型、直接定义及数组指针类型定义三种方式,并通过实例展示了如何进行多维数组的操作和函数参数传递。同时,文章还讨论了指针数组的概念及其应用。
void main2()
{
    int i = 0;

    //指针数组
    char *   p1[] = {"123", "456", "789"};


    //二维数组
    char p2[3][4]  = {"123", "456", "789"};

    //二维内存
    char **p3 = (char **)malloc(3 * sizeof(char *)); //int array[3];

    for (i=0; i<3; i++)
    {
        p3[i] = (char *)malloc(10*sizeof(char)); //char buf[10]

        sprintf(p3[i], "%d%d%d", i, i, i);
    }
}

数组指针类型
数组指针用于指向一个数组
int a[10]
数组名是数组首元素的起始地址,但并不是数组的起始地址
通过将取地址符&作用于数组名可以得到整个数组的起始地址
//定义数组指针 有两种
1)通过数组类型定义数组指针:
typedef int(ArrayType)[5]; int *a
ArrayType* pointer;
2) 声明一个数组指针类型 typedef int (*MyPointer)[5];
MyPointer myPoint;
3)直接定义:int (*pointer)[n];
pointer 为数组指针变量名
type 为指向的数组的类型
n 为指向的数组的大小
注意这个地方是type类型(比如 int (*pointer)[10])

数组指针:用数组类型加*定义一个数组指针

{
    int a[5];
    //声明一个数组类型
    typedef int(MYINT5)[5];
    //用数组类型 加*,定义一个数组指针变量
    MYINT5 *array;
    array = &a;
    for (i=0; i<5; i++)
    {
        (*array)[i] = i;
    }
    //
    for (i=0; i<5; i++)
    {
        printf("\n%d %d", a[i], (*array)[i]);
    }
}

数组指针:定义一个数组指针类型,然后用类型定义变量

{
    int b[5];
    //声明一个数组指针类型
    typedef int (*MyPointer)[5];
    //用数组指针类型,去定义一个变量
    MyPointer mypoint ;
    mypoint= &b;    
    for (i=0; i<5; i++)
    {
        (*mypoint)[i] = i;
    }
    //
    for (i=0; i<5; i++)
    {
        printf("\n%d %d", b[i], (*mypoint)[i]);
    }
}

//3数组指针:直接定义一个数组指针变量
{
int c[5];
//直接声明一个数组指针变量
int (*pointer)[5] = &c;
for (i=0; i<5; i++)
{
(*pointer)[i] = i;
}
for (i=0; i<5; i++)
{
printf(“\n%d %d”, c[i], (*pointer)[i]);
}
}
多维数组

void main()
{
    int a[3][5];

    int c[5]; //&c + 1;
    int b[10]; //b代表数组首元素的地址 &b代表这个数组的地址 &b+1相当于 指针后移4*10个单位

    printf("a:%d, a+1:%d \n", a, a+1); //4*5

    {
        int i=0, j = 0, tmp = 0;
        for (i=0; i<3; i++)
        {
            for (j=0; j<5; j++)
            {
                a[i][j] = ++tmp;
            }
        }

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

    //a的本质是一个数组指针,每次往后跳一维的维数
    {
        int i = 0, j = 0;
        //定义了一个数组指针 变量
        int (*myArrayPoint)[5] ; //开辟四个字节内存
        myArrayPoint  =  a;
        printf("\n");
        for (i=0; i<3; i++)
        {
            for (j=0; j<5; j++)
            {
                //myArrayPoint[i][j] = ++tmp;
                printf("%d \n", myArrayPoint[i][j]);
            }
        }
    }

    /*
    char cbuf[30]; // cbuf(1级指针) 代表数组首元素的地址。。。&cbuf(二级指针) 代表整个数组的地址
    char array[10][30]; //array是二级指针
    (array+i) //相当于 整个第i行的数组地址 //二级指针 &cbuf

    (*(array+i))//一维数组的首地址 cbuf

    (*(array+i))+j //相当于第i行第j列的地址。。。。&array[i][j]

    *((*(array+i))+j) //相当于第i行第j列的地址。。。。<====>array[i][j]
    */

    system("pause");
}

多维数组做函数参数退化

void printfArray411(int *array, int num)
{
    int i = 0;
    for (i=0; i<num ; i++)
    {
        printf("%d ", array[i]);
    }
}

void printfArray412(int (*array)[5], int num)
{
    return ;
}

void printfArrr333(int c[3][4][5])
{
    return ;
}
void main()
{
    int a[3][5];
    int c[3][4][5];
    int i , j = 0;
    int tmp = 0;
    for (i=0; i<3; i++)
    {
        for (j=0; j<5; j++)
        {
            a[i][j] = tmp ++;
        }
    }


    printfArray411((int *)a, 15);

    system("pause");
}

指针数组

#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"

int getArray3_Free(char **p3, int p3num)
{
    int i;
    if (p3 == NULL)
    {
        return -1;
    }
    for (i=0; i<p3num; i++)
    {
        if (p3[i]!=NULL)
        {
            free(p3[i]);
        }
    }
    free(p3);
}


int getArray3_Free2(char ***p3, int p3num)
{
    int i;
    char **tmp = NULL;

    if (p3 == NULL)
    {
        return -1;
    }
    tmp = *p3;

    for (i=0; i<p3num; i++)
    {
        if (tmp[i]!=NULL)
        {
            free(tmp[i]);
        }
    }
    free(tmp);

    *p3 = NULL; //通过间接赋值,去间接的修改实参的值,成0
}

int getArray3_2(char **myp1, int num1, char  (*myp2)[30], int num2, char ***       myp3, int *num3)
{
    int ret = 0;
    int i,j;
    int tmpNum3 = 0;

    char **tmpp3 = NULL;
    char *temp;

    /*
    printf("111111111");
    if (*myp3 ==NULL )
    {
        printf("222222222");
    } */
    printf("33333");
    if (myp1==NULL || myp2==NULL ||num3==NULL || myp3==NULL)
    {
        ret = -1;
        return ret;
    }
    //准备内存
    tmpNum3 = num1 + num2;
    //分配第一维
    tmpp3 = (char **)malloc(tmpNum3 * sizeof(char *));
    if (tmpp3 == NULL)
    {
        return NULL;
    }

    //分配第二维 把第一种内存模型数据和第二种内存模型数据,copy到第3中内存模型中
    for (i=0; i<num1; i++)
    {
        tmpp3[i] = (char *)malloc(strlen(myp1[i])+1);
        if (tmpp3[i]==NULL)
        {
            puts("out of space");
            return NULL;
        }
        strcpy(tmpp3[i],myp1[i]);
    }
    for (j=0;j<num2;j++,i++)
    {
        tmpp3[i]=(char *)malloc(strlen(myp2[j]) + 1); //note modify
        if (tmpp3[i]==NULL)
        {
            puts("out of space");
            return NULL;
        }
        strcpy(tmpp3[i],myp2[j]);
    }

    //排序
    for (i=0;i<tmpNum3;i++)
    {
        for (j=i+1;j<tmpNum3;j++)
        {
            if (strcmp(tmpp3[i],tmpp3[j])>0)
            {
                temp=tmpp3[i];
                tmpp3[i]=tmpp3[j];
                tmpp3[j]=temp;
            }
        }
    }

    //通过间接赋值,把结果甩给实参
    *num3=tmpNum3;
    *myp3 = tmpp3; //*0 = 100;
    return ret;
}

char **getArray3(char **myp1, int num1, char  (*myp2)[30], int num2, int *num3)
{
    int i,j;
    int tmpNum3 = 0;

    char **tmpp3 = NULL;
    char *temp;

    if (myp1==NULL || myp2==NULL ||num3==NULL )
    {
        return NULL;
    }
    //准备内存
    tmpNum3 = num1 + num2;
    //分配第一维
    tmpp3 = (char **)malloc(tmpNum3 * sizeof(char *));
    if (tmpp3 == NULL)
    {
        return NULL;
    }

    //分配第二维 把第一种内存模型数据和第二种内存模型数据,copy到第3中内存模型中
     for (i=0; i<num1; i++)
     {
        tmpp3[i] = (char *)malloc(strlen(myp1[i])+1);
        if (tmpp3[i]==NULL)
        {
            puts("out of space");
            return NULL;
        }
        strcpy(tmpp3[i],myp1[i]);
     }
     for (j=0;j<num2;j++,i++)
     {
         tmpp3[i]=(char *)malloc(strlen(myp2[j]) + 1); //note
         if (tmpp3[i]==NULL)
         {
             puts("out of space");
             return NULL;
         }
         strcpy(tmpp3[i],myp2[j]);
     }

     //排序
     for (i=0;i<tmpNum3;i++)
     {
         for (j=i+1;j<tmpNum3;j++)
         {
             if (strcmp(tmpp3[i],tmpp3[j])>0)
             {
                 temp=tmpp3[i];
                 tmpp3[i]=tmpp3[j];
                 tmpp3[j]=temp;
             }
         }
     }

     *num3=tmpNum3;
    return tmpp3;
}

void main()
{
    int num3 = 0, i = 0; 
    int ret = 0;
    char *p1[] = {"222222", "1111111", "33333333"};
    char p2[4][30] =  {"bbbbb", "aaaaa", "zzzzzz", "ccccccc"};
    char **p3 = NULL;
    char ***myerrp3 = NULL;

    //p3 = getArray3(p1, 3, p2, 4, &num3);
    //ret = getArray3_2(p1,3, p2, 4, &p3, &num3);
    ret = getArray3_2(p1,3, p2, 4, 0, &num3); //错误做法
    if (ret != 0)
    {
        return ;
    }
    for (i=0; i<num3; i++)
    {
        printf("%s \n", p3[i]);
    }

    //getArray3_Free(p3, num3);
    //  p3=NULL;
    getArray3_Free2(&p3, num3);

    printf("p3:%d \n", p3);

    system("pause");
}
<think>首先,用户的问题是:“我想理解多维数组和多维指针在编程中的异同点 请问多维数组与多维指针的区别与联系”。这是一个关于C语言中多维数组和多维指针的查询。 根据系统级指令: - 所有行内数学表达式必须使用$...$格式。 - 独立公式必须使用$$...$$格式并单独成段。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 在回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识,例如[^1]。 - 回答结构清晰,帮助用户逐步解决问题。 - 参考站内引用:用户提供了几个引用,我需要整合这些信息。 站内引用内容: - [^1]: 讨论多维数组和指针数组,重点在二维数组。 - [^2]: 多维数组名作为函数参数传递时,编译器需要知道维数。 - [^3]: 多维数组的指针表示,如a, a[0], *(a+0)等。 - [^4]: 多维数组与指针数组的区别:多维数组是连续内存指针数组的每行可以不同长度。 - [^5]: 多维数组与指针的排序应用。 关键点: - **多维数组**:在内存中是连续存储的,例如int a[3][4]分配了12个int的连续空间。 - **多维指针**:通常指指针数组或指向指针指针,例如int **b; b可以指向一个指针数组,每个指针指向一个数组行,行可以不同长度。 区别与联系: - **区别**: - 内存布局:多维数组是单一的连续内存块;多维指针(如指针数组)涉及多个内存块(指针数组和每个行数组)。 - 大小:多维数组的大小固定;指针数组的行可以不同长度。 - 初始化:多维数组直接定义;指针数组需要额外初始化指针。 - **联系**: - 数组名可以被视为指针:在表达式中,数组名衰减为指向第一个元素的指针。 - 访问元素:都可以使用下标访问,但底层机制不同。 - 函数参数:传递多维数组时,需要指定维数(至少第二维);指针数组更灵活。 回答结构: 1. **介绍**:简要定义多维数组和多维指针。 2. **区别**:详细说明内存、大小、初始化等方面的差异。 3. **联系**:解释它们如何相关,如指针操作和数组访问。 4. **示例**:提供代码示例说明。 5. **总结**:概括关键点。 6. **相关问题**:生成相关问题。 生成相关问题:基于主题,如性能、应用、常见错误。 使用中文回答。 整合引用: - 在相关内容后添加引用标识,例如[^1]。 - 引用来自用户提供的列表。 最终输出: - 回答部分。 - 相关问题部分。</think>### 多维数组与多维指针的区别与联系 在C语言编程中,多维数组和多维指针是处理复杂数据结构的核心工具,但它们有本质差异。多维数组(如二维数组)是内存中连续分配的数据块,而多维指针(如指向指针指针指针数组)通过间接引用实现灵活的内存管理。下面我将逐步解释它们的异同点,帮助您清晰理解。 #### 1. **基本定义** - **多维数组**:例如`int a[3][4]`,表示一个3行4列的整数数组。内存中连续分配12个`int`元素(共48字节),编译器自动处理下标计算(如`a[i][j]`的位置为`基地址 + i*4 + j`)[^1][^4]。 - **多维指针**:通常指指针数组(如`int *b[3]`)或指向指针指针(如`int **c`)。它不直接存储数据,而是存储地址:`b`是一个数组,每个元素指向一个独立的一维数组(行),这些行可以不同长度[^4][^5]。 #### 2. **关键区别** | 方面 | 多维数组 | 多维指针 | |---|---|---| | **内存布局** | 单一连续内存块。例如,`int a[2][3]`占用6个`int`的连续空间,地址计算基于固定维数[^1][^3]。 | 非连续内存指针数组本身占用空间(存储地址),每个指针指向独立分配的行(可能分散在内存中)。例如,`int *b[2]`需要额外分配`b[0]`和`b[1]`指向的行[^4][^5]。 | | **大小和灵活性** | 大小固定,维数在声明时确定(如`a[3][4]`)。所有行长度必须相同,不支持动态调整[^1][^4]。 | 高度灵活:每行长度可不同(如`b[0]`指向长度5的数组,`b[1]`指向长度10的数组),甚至行可以为`NULL`。支持运行时动态分配[^4][^5]。 | | **初始化和使用** | 直接初始化:`int a[2][2] = {{1,2}, {3,4}};`。数组名`a`在表达式中衰减为指向首元素的指针(`int (*)[2]`类型)[^1][^3]。 | 需显式初始化:先分配指针数组,再为每行分配内存。例如: ```c int *b[2]; b[0] = malloc(3 * sizeof(int)); // 分配第一行 b[1] = malloc(4 * sizeof(int)); // 分配第二行,长度不同 ``` 使用后需手动释放内存,避免泄漏[^4][^5]。 | | **函数参数传递** | 传递数组名时,编译器需知道维数以计算下标。例如,函数声明需指定列数:`void func(int arr[][4]);`[^2][^4]。 | 传递指针数组更简单:`void func(int **arr);`,但需确保内存有效。编译器不检查行长度,增加灵活性但也引入风险[^2][^4]。 | | **性能开销** | 访问高效:内存连续,缓存友好。例如,`a[i][j]`通过单次地址计算访问[^1][^3]。 | 间接访问开销:需先解引用指针获取行地址,再计算元素位置。可能因内存分散导致缓存未命中[^4][^5]。 | #### 3. **主要联系** - **指针与数组名的等价性**:在多维数组中,数组名可视为指针。例如,`a`等价于`&a[0]`,`*a`等价于`a[0]`,均指向首元素地址(如`&a[0][0]`)[^3]。这允许使用指针语法操作数组: ```c int a[2][2] = {{1,2}, {3,4}}; printf("%d", *(*(a+1) + 1)); // 输出a[1][1]的值4 ``` - **访问元素的相似性**:两者都支持下标访问(如`a[i][j]`或`b[i][j]`),但底层机制不同:数组直接计算偏移,指针需多次解引用[^3][^4]。 - **应用场景互补**:多维数组适合固定大小的矩阵运算(如图像处理);多维指针适合动态数据结构(如不规则表格或字符串数组)[^4][^5]。例如,数据库排序中,指针数组可处理变长记录[^5]。 #### 4. **代码示例说明** ```c // 多维数组:连续内存 int arr[2][3] = {{1,2,3}, {4,5,6}}; // 内存布局: [1,2,3,4,5,6] // 多维指针指针数组):非连续内存 int *ptr_arr[2]; ptr_arr[0] = malloc(3 * sizeof(int)); // 第一行: [1,2,3] ptr_arr[1] = malloc(2 * sizeof(int)); // 第二行: [4,5](长度不同) // 访问元素对比 printf("数组: %d\n", arr[1][1]); // 直接访问, 输出5 printf("指针: %d\n", ptr_arr[1][1]); // 先解引用ptr_arr[1], 再访问[1], 输出5 // 释放指针数组内存 free(ptr_arr[0]); free(ptr_arr[1]); ``` #### 5. **总结** - **区别核心**:多维数组是“内存连续+固定大小”,多维指针是“内存非连续+动态灵活”。数组更高效但僵化,指针更灵活但易出错[^1][^4]。 - **联系核心**:数组名可当作指针使用,但多维指针能模拟数组行为。实际编程中,优先用数组处理固定数据;当需动态或不等长结构时,用指针数组[^4][^5]。 理解这些点能避免常见错误,如内存泄漏(指针未释放)或下标越界(数组维数错误)[^4][^5]。
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