C++ 指針與二維數組名

• 2022 年 9 月 13 日
• 筆記
• C++, C++ 指針

和一維數組類似，C++ 將二維數組名解釋為其第一個元素的地址，而二維數組的第一個元素為一維數組，以下面的程序為例，二維數組名 array2d 和 &array2d[0] 等效，它們的類型都為 short (*)[5]；對數組名應用地址運算符時，得到的是整個數組的地址，它的類型為 short (*)[5][5]，假設 short 寬 2 位元組，系統為 32 位，數組首地址為0x00BCF8FC，例子中幾種表示的區別為：

• 數組名 array2d 和 &array2d[0] 等效，類型都為 short (*)[5]，存儲的是一個 10 位元組內存塊的地址，它們指向的對象是包含 5 個元素的 short 數組，但在運用 sizeof() 時，這兩者會有區別，sizeof(array2d)=50 而 sizeof(&array2d[0])=4。
• 表示 &array2d 的類型為 short (*)[5][5]，存儲的是一個 50 位元組內存塊的地址，它指向的對象是 5 行 5 列的二維 short 數組。
• 表示 &array2d[0][0] 和 array2d[0] 等效，類型都為 short *，存儲的是一個 2 位元組內存塊的地址，它指向的對象是 short 類型數據，但在運用 sizeof() 時，這兩者會有區別，sizeof(&array2d[0][0])=4 而 sizeof(array2d[0])=10。
• 類型 short **，存儲的是一個 4 位元組內存塊的地址，它指向的對象是 short* 類型數據。

//聲明並初始化數組
short array2d[5][5] = {{5,2,8,4,1},
                       {2,2,4,6,8},
                       {1,5,8,9,4},
                       {5,7,6,2,5},
                       {7,6,5,8,1}};

//聲明並初始化指針一：以下幾種賦值結果對ptra等效
short (*ptra)[5] = array2d;     //方式一：值為0x00BCF8FC
short (*ptra)[5] = &array2d[0]; //方式二：值為0x00BCF8FC

//聲明並初始化指針二
short (*ptrb)[5][5] = &array2d; //值為0x00BCF8FC

//聲明並初始化指針三：以下幾種賦值結果對ptrc等效
short *ptrc = &array2d[0][0];   //方式一：值為0x00BCF8FC
short *ptrc = array2d[0];       //方式二：值為0x00BCF8FC

//聲明並初始化指針四：以下幾種賦值結果對ptrd等效
short *ptrTmp[5] = {array2d[0],array2d[1],array2d[2],array2d[3],array2d[4]};
short** ptrd = ptrTmp;          //方式一：值為0x00BCF8A4
short** ptrd = new short*[5]{
    array2d[0],
    array2d[1],
    array2d[2],
    array2d[3],
    array2d[4]};                //方式二：值為0x01156470，需配合使用delete[]釋放內存
short** ptrd = new short*[5]();
ptrd[0] = array2d[0];
ptrd[1] = array2d[1];
ptrd[2] = array2d[2];
ptrd[3] = array2d[3];
ptrd[4] = array2d[4];           //方式三：值為0x01046AE0，需配合使用delete[]釋放內存

//訪問數組第3行第4列的元素
cout << array2d[2][3];    //結果為9
cout << *(array2d[2]+3);  //結果為9
cout << *(*(array2d+2)+3);//結果為9

cout << ptra[2][3];     //結果為9
cout << *(ptra[2]+3);   //結果為9
cout << *(*(ptra+2)+3); //結果為9

cout << (*ptrb)[2][3];  //結果為9
cout << *((*ptrb)[2]+3);//結果為9
cout << *(*(*ptrb+2)+3);//結果為9

cout << ptrc[2*5+3];    //結果為9
cout << *(ptrc+2*5+3);  //結果為9

cout << ptrd[2][3];     //結果為9
cout << *(ptrd[2]+3);   //結果為9
cout << *(*(ptrd+2)+3); //結果為9

//應用指針算術時單位1表示的位元組數
cout << int(array2d+1)-int(array2d);              //結果為10
cout << int(&array2d[0]+1)-int(&array2d[0]);      //結果為10
cout << int(&array2d+1)-int(&array2d);            //結果為50
cout << int(&array2d[0][0]+1)-int(&array2d[0][0]);//結果為2
cout << int(array2d[0]+1)-int(array2d[0]);        //結果為2

cout << int(ptra+1)-int(ptra);      //結果為10
cout << int(ptrb+1)-int(ptrb);      //結果為50
cout << int(ptrc+1)-int(ptrc);      //結果為2
cout << int(ptrd+1)-int(ptrd);      //結果為4

//應用sizeof()獲得內存量大小
cout << sizeof(array2d);       //結果為50
cout << sizeof(&array2d[0]);   //結果為4
cout << sizeof(&array2d);      //結果為4
cout << sizeof(&array2d[0][0]);//結果為4
cout << sizeof(array2d[0]);    //結果為10
cout << sizeof(array2d[0][0]); //結果為2

cout << sizeof(ptra);   //結果為4
cout << sizeof(ptrb);   //結果為4
cout << sizeof(ptrc);   //結果為4
cout << sizeof(ptrd);   //結果為4