关于在C语言中二维数组在函数之间传导的问题（二维数组与二维指针的区别）

原创已于 2023-10-13 05:05:04 修改 · 180 阅读

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于 2023-10-13 04:46:31 首次发布

问题一：在C语言中静态声明的二维数组无法在函数中以二维指针的方式直接访问

#include<stdio.h>
int fun(int** arr) {
    printf("%d",arr[1][1]);//报错 内存访问违例
}
int main() {
    int arr[2][2] = { {1,2},{3,4} };
    fun(arr);
    return 0;
}

而动态声明的数组可以二维指针的方法访问

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int fun(int** arr) {
    printf("%d",arr[1][1]);//成功输出4
}
int main() {
    int** arr = (int**)malloc(2 * sizeof(int*));
    for (int i = 0;i < 2;i++) {
        arr[i] = (int**)malloc(2 * sizeof(int));
    }
    arr[1][1] = 4;
    fun(arr);
    return 0;
}

如果你想在函数中传导之前声明的静态多维数组必须用此方法明确多维的维度

void fun(int a[][2]) {
    // 函数体
}
void fun(int (*a)[2]) {
    // 函数体
}

如果是三维数组那就必须声明后两个维度的大小以此类推

void fun(int a[][2][3]) {
    // 函数体
}
void fun(int (*a)[2][3]) {
    // 函数体
}

此时函数的第一维度的大小不那么重要当然你填上了也无伤大雅 C编译器允许在函数参数中省略第一维度的大小，因为它可以从实际传递的数组参数中推断出来。

问题二：如果你用动态分配内存的方式声明了二维数组那么无法用上面两种方式传参此时不会报错但是由于访问了未初始化的内存会输出随机值

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int fun(int arr[][2]) {
    printf("%d",arr[1][1]);//此时 函数不会报错 但是会输出一个随机值
}
int main() {
    int** arr = (int**)malloc(2 * sizeof(int*));
    for (int i = 0;i < 2;i++) {
        arr[i] = (int**)malloc(2 * sizeof(int));
    }
    arr[1][1] = 4;
    fun(arr);
    return 0;
}

正确的动态声明二维数组并可以在函数中成功访问的办法

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> 

int fun(int arr[][2]) {
    int a = arr[1][1];
    printf("%d", a);
}

int main() {
    int (*arr)[2] = (int(*)[2])malloc(2 * sizeof(int[2])); 
    arr[1][1] = 4;
    fun(arr);
    free(arr);  // 释放内存
    return 0;
}

那么是什么原因造成了这种情况呢？其实二维数组和二维指针相似但并不相等他们有以下几个不同之处

内存布局：
- 二维数组是在内存中连续分配的，所有元素存储在相邻的内存位置。
- 二维指针是一个指向指针的指针数组，每个指针可以指向不同的内存位置，因此不一定是连续的。
访问元素：
- 对于二维数组，你可以使用数组的索引直接访问元素，例如 arr[i][j]。
- 对于二维指针，你需要首先使用指针的指针来获取一维指针，然后再使用一维指针来访问元素，例如 ptr[i][j]，其中 ptr[i] 是一个指向一维数组的指针。
动态分配：
- 二维数组的大小通常在编译时就已知，因此在静态分配时，你可以声明 int arr[m][n]。
- 二维指针通常用于动态分配内存，需要分配一维指针数组和每个一维数组的内存。
参数传递：
- 在函数参数中，你可以将二维数组直接传递给函数，例如 int func(int arr[][n])。
- 对于二维指针，通常需要传递一个指向指针的指针，例如 int func(int** arr)。