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C++二维数组与指针

C++二维数组与指针

作者: 景知育德 | 来源:发表于2020-12-23 14:17 被阅读0次

前些日子,在某群里有群友晒出来几道C++的题目,内容如下:

image.png
考虑到平时开发过程中,二维数组第i行第j列的元素,都直接写a[i][j]。平时几乎没有人把数组当做指针,然后去增加偏移量,再用*号表示指针变量所指的变量。
但是某些为了出题而出题的人,喜欢出这种题目,所以这里分享一下解法和技巧。

从一维数组说起

现有代码如下:

int main() {
    int a[5] = {3, 6, 9, 12, 15};
    cout << a[2] << '\t';
    cout << *(a + 2) << endl;
    return 0;
}

测试得到输出均为9。说明这两种写法是等价的。a[2]是最朴素的写法;a一开始指向整个数组的开头之处,也就是第0个元素3的位置。如果直接使用*a将会得到最前面那个元素3。
a + 2表示在a的基础上有2的偏移量,意思就是往后面数两次,也就是指向9这个位置。直接输出a + 2只会输出一个地址,所以需要使用*号来表示指针所指的变量。故而写作*(a + 2)

*a + 2辨析

这里还需要与*a + 2辨析,因为*号的优先级比加号+更高,所以会先计算*a,得到第0个元素3,然后再加上2,得到的是5。所以,由于优先级的问题,*a + 2*(a + 2)并不等价。

小结

要访问一维数组中的元素,*号的数量和[]的数量加起来,应该是1(维数)。并且先写偏移量,再打括号,再写*号。


二维数组

上面照片中的第31题就是很好的例子。

image.png
前文总结到*号的数量和[]的数量加起来,应该是维数。对于二维数组,星号与[]的数量加起来,应该是2 。
本题中B、D选项中加起来均为1,所以排除。而C选项的i、j偏移量写在了一起,故而也可以排除。
前文提到一维数组有2种不同的写法,在二维数组中,就有2²即4种不同的写法。a[i][j]自然是通俗易懂的写法,其中每一个[]都可以换成星号与偏移量,故而有4种写法。
int problem31() { 
    int a[2][3] = {101, 102, 103, 201, 202, 203};
    int i = 1;
    int j = 1;
    cout << a[i][j] << '\t';
    cout << *(a[i] + j) << '\t';
    cout << (*(a + i))[j] << '\t';
    cout << *(*(a + i) + j) << endl;
    return 0;
}

经测试,这四种写法都是合法的。究其本质,还是将a[x]替换成*(a + x)

偏移量为0

第32题要求判断是否与a[0][0]等价。

image.png
根据上一题的结论,i、j均取0即可。
如果只看这题,A选项星号与[]之和为1,二维数组需要2,所以可以直接选A选项。
int problem32() { 
    int a[3][4] = {5};
    cout << a[0][0] << '\t';
    cout << *(a[0]) << '\t';
    cout << *a[0] << '\t'; //方括号优先级比星号高,所以这一行相当于上一行
    cout << (*a)[0] << '\t';
    cout << **a << endl;
    return 0;
}

经测试,上述五种写法均是合法的。

指针的数组与数组的指针

与前面两题不同,第33题另外创建了一个指针ps


image.png

辨析*p[5](*p)[5]

在声明时,例如int *p[5]int (*p)[5]是经常被用来出题的。
int *p[5]本质是数组,这个数组有5个元素,每个都是指针,指向int型的数据。
int (*p)[5]本质是指针,把int [5]看作了一个类型,指向这个类型的数据。

仍然满足前文规律

A选项,ps + 1,表示s[][]的第1行(首行为第0行)。星号和[]和为0,错。如果改为**(ps + 1)则对,表示第1行第0个。
B选项,*(ps + 3)星号和[]和为1,错。如果改为**(ps + 3)则对,表示第3行第0个。
C选项,ps[0][2],最规矩的写法,星号和[]和为2,对。
D选项,*(ps + 1) + 3,星号和[]和为1,错。*(ps + 1) + 3表示第1行第3个的地址。改为*(*(ps + 1) + 3)则表示第1行第3个的那个元素。


小结

做这种题只要看一下星号个数与[]的个数,加起来是不是数组的维数就可以了。

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