指针与数组（2）

本章主要整理归纳指针数组、数组指针、数组下标、多维数组的概念

链接上回：指针与数组（1）

#include <stdio.h>
int main(void){
  int a[6] = {1,2,3,4,5,6};
  int *p = a;
  int *q = &a;
  printf("%d\n",a);
  printf("%d\n",p);
  printf("%d\n",q);
  return(0);
}

上一回，提到了指针变量int *q = &a与 char *q = &a，甚至int (*q)[6] = &a有什么关联与区别？
以及a+1 p+1 q+1 &a+1输出结果的区别？
在此之前需要先去了解int (*q)[6]这个指针变量q的定义：

这里 q的是一个指针变量，指向一个长度是6的int类型数组，它是数组的指针，即：数组指针

指针数组与数组指针

指针数组：首先它是一个数组。数组的元素都是指针。它是“存储指针的数组”的简称。
数组指针：首先它是一个指针。它指向一个数组。它是“指向数组的指针”的简称。

例：
int *p1[10] //它是指针数组。（因为[]的优先级比*高，p1先与[]结合，构成一个数组的定义）
int (*p2)[10] //它是数组指针。（括号的优先级较高，*与p2构成一个指针的定义）它指向一个包含10个int型数据的数组。
int (*p)[10][5] //则p指向一个int型的二维数组。
【规律：数组指针，把定义中括号内的指针看成是一个普通的字母，则其表示的就是数组指针所指的对象类型】

Now，开始分析指针变量`int q = &a`、 `char q = &a`、`int (*q)[6] = &a`

首先指针变量int *q = &a与 char *q = &a，甚至int (*q)[6] = &a的值都是一样的，都是&a[0]的地址值，区别在于他们执行q+1时的不同处。

注意：指针（地址）与常数相加减，不是简单地算术运算，而是以当前指针指向的对象的存储长度为单位来计算的。
即：指向的地址+常数*(指向的对象的存储长度)

上一次就提到过指针的加减，所以：

int *q = &a 执行q+1越过的位置是：&a[0]+1*sizeof(int) 移动 4个字节
char *q = &a 执行q+1越过的位置是：&a[0]+1*sizeof(char)移动 1个字节
int (*q)[6] = &a 执行q+1越过的位置是：&a[0]+1*sizeof(int[6])移动 24个字节

数组下标

在C语言中，根据定义，表达式 e1[e2] 准确地对应于表达式*((e1)+(e2))。因此，要求表达式e1[e2] 的其中一个操作数是指针，另一个操作数是整数。且这两个操作数的顺序可以颠倒。
故：int a[6] = {1,2,3,4,5,6}; 中 a[4]等同于 4[a]等同于*(a+4) 都为5
编译器把所有的e1[e2]表达式转换成 *((e1)+(e2))。所以，以下标的形式访问在本质上与以指针的形式访问没有区别，只是写法上不同罢了

多维数组

二维数组a[i][j]编译器总是将二维数组看成是一个一维数组，而一维数组的每个元素又都是一个数组。

多维数组定义的下标从前到后可以看做是最宏观的维到最微观的维。
例：三维数组 a[i][j][k] 可理解为共有 i 个大组，每个大组里有 j 个小组，每个小组里有k个元素。
a是一个指针常量，指向三维数组的首元素地址，其值为&a[0][0][0]
&a+1 为整个三维数组后面的第一个位置。（偏移整个三维数组的长度）
a+1 为第二个大组的首位置处（偏移一个大组的长度）

a[0] 表示为三维数组的 i 个大组中的第一个大组，其值与 &a[0][0][0]的值相同。
&a[0]+1 为第二个大组的首位置处（偏移一个大组的长度）
a[0]+1 为第一个大组中第二个小组的首位置处（a[0]可看做是一个二维数组名，故其代表的是第一个小组的首地址）（偏移一个小组的长度）
a[0][0] 表示为第一个大组中的第一个小组（可看做一个一维数组），其值与 &a[0][0][0] 的值相同。
&a[0][0]+1 为第一个大组中第二个小组的首位置处（偏移一个小组的长度）
a[0][0]+1为第一个大组中第一个小组的第二个元素位置处（偏移一个元素的长度）
a[0][0][0]表示为第一个大组中的第一个小组中的第一个元素。其值为&a[0][0][0]，a[0][0][0]+1为首元素值加1。（因为a[0][0][0]为元素值而不是地址）

举个例子：

#include <stdio.h>
int main(void){
  int a[2][2][2] = {1,2,3,4,5,6,7,8};
  int *p = a;
  int *q = &a[0][0][0];
  int *i = &(*(*(*(a+0)+0)+0));
  printf("%d\n",i);
  return(0);
}

三维数组a[2][2][2]可以展开写作{1,2,3,4,5,6,7,8}也能写作{{{1,2},{3,4}},{{5,6},{7,8}}}，首先明确下面两个要素：

1.编译器把所有的e1[e2]表达式转换成 *((e1)+(e2))
2.a表示为整个三维数组，其值为&a[0][0][0]
因此 a 可以看做是 &a[0][0][0]，&a[0][0][0]可以看做是&(*(*(*(a+0)+0)+0))的简写即：&(***a)，所以p、q、i的值一样，含义也一样都是一个指针变量，指向的是一个int类型数据的地址，即三维数组a的首元素地址。

指针与数组（2）