多维数组用星号“*”索引的探索与通俗理解

0 前言

       最近为了备考二级C语言，开始了考前抱佛脚，学到二维数组索引的时候，自己一头雾水，为什么*(p+1)明明带着取值运算符，但竟然还是个地址？经过一番思索，自认为有点开窍，于是写下了人生中第一篇博客：对多维数组用星号“*”索引的通俗理解！第一次练手，如果有误，还请各路高人指点迷津！

1 一维数组

我们先从一维数组说起：

~~~对于一维数组p[]

p是指第0个元素的地址，所以*p自然就是第0个元素的值；

p+1是指第1个元素的地址，所以*(p+1)即为第1个元素的值；

...

依此类推，*(p+i)对于一维数组来说，就是第i个元素的值；

嗯，目前为止很正常，一次取值，就是值。

2 二维数组

~~而对于二维数组p[][n]

       p是指第0行元素p[0]的地址（注意是第0行！！！），此时*p的意义已经发生了变化：不再是第0个元素的值。此时如果输出*p，你会惊奇地发现，这竟然还是个地址！说好的星号是取值运算符呢？取出的值呢？而且，如果此时再输出p的值，你会发现，这俩是相等的！那是不是说星号对于多维数组就不起作用了呢？咳咳咳！当然，不是啦！我们先继续往下探索。p+1是指第1行元素p[1]的地址（注意是第1行！！！），所以*(p+1)的值，是不是也和p+1一样呢？经过验证，果然如此！稍加推理，(p+i)怕不是要等于*(p+i)了！

       但是，相等只是自己表面上看上去的结果，实际如果写到if语句的条件里面，还是会给出warning的，当然，这仅仅是因为类型不匹配！

       二维数组验证加推理已经出现了这些疑惑，而如果上网搜索，网上的索引用的都是两个星号，例如**p;*(*p+1);但是，按照对取值运算符“*”的理解，这根本就是对值取值啊！不行了不行了，太难了，弃坑弃坑！

       欸！先别着急，这么点困难就弃坑，也太那啥了吧！其实，我们可以用更加通俗的事情来类比，去理解这件事情！

3 深入分析

       数组本身是一个存放值的容器，要想索引里面的值，必须唯一确定。那么问题来了，用数组索引时，直接p[i][j]就可以轻松搞定，但如果想用取值运算符，我们可以利用的只有数组的名称以及阿拉伯数字，所以应该通过平移来确定！想想数学中，我们是如何确定一个点的？一维的点，直接在数轴上用一个值来表示，二维的点就需要两个值，分别是X轴上的值和Y轴上的值；三维的点需要三个值，分别是XYZ三个轴上的值；而n维的点，则开始用向量来表示：{a,b,c,d,e...}，这些数字分布在各个轴上，我们先确定要找哪个轴，接下来才确定轴上要找的是哪个值——类比过去，我们先要通过一次取值运算选择一个“轴”，再通过加减运算选择“轴”上的某个值，因为默认的p，其实是p+0；而最开始的p，其实已经选择了所谓的“X轴”，不必重复选，只需要选择值就好；所以**p其实是*(*(p+0)+0);*(*p+1)其实是*(*(p+0)+1);这样写程序虽然不会报错，但看起来还是不够简洁，不够舒服，所以最终应该采用**p和*(*p+1)的惯用写法！（好吧，我承认全篇废话，就这段话是核心……）

       所以，我们之前的理解“两个取值运算符就是对值取值”并不正确，而应该是：取值运算符"*"，代表维度切换，加法运算才是真正在确定值！有n个维度，就应该需要n-1个“*”去切换维度，即取出上一个维度的某个值所在的那个空间，而最后的那个“*”，才是用来取出唯一确定了的那个位置的元素！这样一来，写法就简单了，对于n维数组，先写n个 "*(" ，然后写p，最后将每个下标写成 “+i)” 的格式，0省略即可！

       所以，在多维数组中，p和*p的输出，表面上是一样的，但其实二者所在的维度已经发生了变化，只不过p是指向第0维空间的起始位置，*p指向第0维的第0号元素的位置，二者指向同一个地方，输出的地址当然是一致的！

4 后记

       最后，附上C语言测试代码，方便理解，也方便大家在此基础上修改使用：

#include <stdio.h>
int main()
{
 /******one-demensional array*****/
 
 int p1[] = {1,2,3,4,5};
 printf("p1   :  %p\n",p1);
 printf("*p1  :  %d\n",*p1);
 printf("p1+1 :  %p\n",p1+1);
 printf("*(p1+1):%d\n",*(p1+1));//一维数组一次取值就可以取出地址里面的值

 /******two-demensional array*****/
  
 int p2[3][3] = {1,2,3,4,5,6};
 printf("p2   :  %p\n",p2);
 printf("*p2  :  %p\n",*p2);
 printf("p2+1 :  %p\n",p2+1);//二维数组的名称指向的是第一行所有元素p2[0]，所以p2+1指的是第二行所有元素p2[1]的地址;
 printf("*(p2+1):%p\n",*(p2+1));//二维数组一次取值，还是地址!!不过已经定位到了第二行，是p[1][0]的地址 !!
 printf("**(p2+1):%d\n",**(p2+1));//二次取值才是值
 printf("*(*(p2+1)+2):%d\n",*(*(p2+1)+2));//二次取值才是值
 
 if((int*)p2 == *p2)
  printf("same!");
 
 return 0;
}