0. 思考: 为什么C语言中的数组参数会退化为指针?
C语言诞生是为了开发UNIX系统,特别注重运行效率,在设计时规定只会以值拷贝的方式传递参数,当向函数传递数组时,为了提高数组执行效率,不会将整个数组拷贝一份传入函数,而是将数组名看作常量指针传递数组首元素地址,然后通过指针运算,得到整个数组。
值拷贝:将实际参数的值拷贝一份到形式参数。
C语言以高效作为最初设计目标:
a) 参数传递的时候如果拷贝整个数组执行效率将会大大下降;(效率低)
b) 参数传递的时候如果拷贝整个数组时,参数位于栈上,太大的数组拷贝会导致栈溢出。(不安全)
1. 二维数组参数
二维数组的本质一维数组, 二维数组中的每个元素是一组一维数组。
- 二维数组参数中第一维的参数可以省略
[一维数组] void f(int a[5]) <--> void f(int a[]) <--> void f(int* a)
[二维数组] void g(int a[3][3]) <--> void g(int a[][3]) <--> void g(int (*a)[3])
2. 等价关系
数组参数 | 等效的指针参数 |
---|---|
一维数组: float a[5] | 指针:float* a |
指针数组:int* a[5] | 指针的指针:int** a |
二维数组:char a[3][4] | 数组的指针:char (*a)[4] |
3. 被忽视的知识点
(1) C语言中无法向一个函数传递任意的多维数组;
(2)必须提供第一维之外的所有维长度
- 第一维之外的维度信息用于完成指针运算;
- N维数组的本质是一维数组,元素是N-1维数组;
- 对于多维数组的函数参数只有第一维是可变的。
程序说明:传递与访问二维数组
#include <stdio.h>
void access(int a[][3], int row)
{
int col = sizeof(*a) / sizeof(int);
int i = 0;
int j = 0;
printf("sizeof(a) = %d\n", sizeof(a)); // a作为二维数组参数退化成为指针
printf("sizeof(*a) = %d\n", sizeof(*a)); // 指针a指向了一个一维数组,并且这个一维数组有三个元素,每个元素的类型为int
for(i=0; i<row; i++)
{
for(j=0; j<col; j++)
{
printf("%d\n", a[i][j]);
}
}
printf("\n");
}
void access_ex(int b[][2][3], int n)
{
int i = 0;
int j = 0;
int k = 0;
printf("sizeof(b) = %d\n", sizeof(b)); // ==> 4
printf("sizeof(*b) = %d\n", sizeof(*b)); // ==> int[2][3] ==> 24
for(i=0; i<n; i++)
{
for(j=0; j<2; j++)
{
for(k=0; k<3; k++)
{
printf("%d\n", b[i][j][k]);
}
}
}
printf("\n");
}
int main()
{
int a[3][3] = {{0, 1, 2}, {3, 4, 5}, {6, 7, 8}};
int aa[2][2] = {0};
int b[1][2][3] = {0};
access(a, 3);
// access(aa, 2); // 二维数组类型需要匹配上int(*aa)[2] 和 int(*a)[3] 类型不匹配
access_ex(b, 1);
// access_ex(aa, 2);
return 0;
}
输出结果:
sizeof(a) = 4
sizeof(*a) = 12
0
1
2
3
4
5
6
7
8
sizeof(a) = 4
sizeof(*a) = 24
0
0
0
0
0
0
4. 小结
(1) C语言中只会以值拷贝的方式传递参数,不论是传值调用还是传址调用;
(2)C语言中的数组参数必然退化为指针;
(3)多维数组参数必须提供除第一维之外的所有维长度;
(4)对于多维数组的函数参数只有第一维是可变的。