掌握 C 语言中的指针和多维数组

在C语言中，数组是存储在连续内存位置的相似类型值的集合。数组（一维或多维）中的每个元素都由一个或多个唯一整数索引标识。

另一方面，指针存储变量的地址。数组中第0个元素的地址是数组的指针。您可以使用“取消引用运算符”来访问指针引用的值。

您可以在 C 中声明一维、二维或多维数组。术语“维度”是指标识集合中元素所需的索引数量。

指针和一维数组

在一维数组中，每个元素都由一个整数标识：

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这里，数字“1”位于第 0 个索引，“2”位于索引 1，依此类推。

存储第 0 个元素地址的变量是其指针 -

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简单来说，数组的名称也指向第 0 个元素的地址。所以，你也可以使用这个表达式 -

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示例

由于指针的值按数据类型的大小递增，因此“x++”将指针移动到数组中的下一个元素。

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输出

当您运行此代码时，它将产生以下输出 -

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指针和二维数组

如果说一维数组就像一个元素列表，那么二维数组就像一个表或矩阵。

二维数组中的元素可以被认为是按行和列逻辑排列的。因此，任何元素的位置由两个索引决定，即行号和列号。行索引和列索引都从“0”开始。

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这样的数组表示为 -

第 0 列 第 1 列 第 2 列 Row0arr[0][0]arr[0][1]arr[0][2]Row1arr[1][0]arr[1][1]arr[1][2]Row2arr[2][0]arr[2][1]arr[2][2]

可以注意到，表格排列只是逻辑表示。编译器分配一个连续字节块。在 C 中，数组分配是以行优先的方式完成的，这意味着元素以行方式读入数组。

在这里，我们声明一个三行四列的二维数组（第一个方括号中的数字始终指行数）为 -

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编译器将以行顺序为上述二维数组分配内存。假设数组的第一个元素位于地址1000，并且“int”类型的大小为4字节，则数组的元素将获得以下分配的内存位置 -

第 0 行 第 1 行 第 2 行 值123456789101112地址100010041008101210161020102410281032103610401044

我们将使用&运算符的地址将数组num的第一个元素的地址分配给指针ptr。

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示例 1

如果指针加1，则指针移动到下一个地址。 “34”数组中的所有 12 个元素都可以在循环中访问，如下所示 -

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输出

当您运行此代码时，它将产生以下输出 -

<前>92

一般来说，数组任何元素的地址可以使用以下公式 -

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在我们的 34 数组中，

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可以参考上图，确认“arr[3][4]”的地址为1044。

示例 2

使用取消引用指针来获取该地址处的值。让我们使用这个公式在指针的帮助下遍历数组 -

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输出

当您运行此代码时，它将产生以下输出 -

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指针和三维数组

三维数组是二维数组的数组。这样的数组用三个下标声明 -

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这个数组可以看作是“x”层表格，每个表格有“x”行和“y”列。

3D 数组的一个例子是 -

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指向 3D 数组的指针可以声明为 -

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知道数组本身的名称是第 0 个元素的地址，我们可以将 3D 数组的指针写为 -

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每层“x”行和“y”列占据 -

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字节数。假设分配给上面声明的 3D 数组“arr”的内存从地址 1000 开始，第二层（“i =1”）从 1000 + (3 3) 4 =1036 字节位置开始。

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如果 JMAX 为行数，KMAX 为列数，则第 1 个切片的第 0 行第 0 列元素的地址为 -

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获取第 i 个切片第 j 行第 k 列的元素值的公式可以为 -

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示例：使用指针取消引用打印 3D 数组

让我们使用这个公式在指针解引用的帮助下打印 3D 数组 -

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输出

当您运行此代码时，它将产生以下输出 -

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一般来说，使用指针访问数组与使用下标表示访问数组非常相似。两者的主要区别在于数组的下标声明静态分配内存，而我们可以使用指针动态分配内存。

要将多维数组传递给函数，您需要使用指针而不是下标。然而，使用下标数组比使用指针更方便，这对于新学习者来说可能很困难。