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拋出問題
最近碰到一個問題點,這里跟大家分享一下。有一個二維數組,我想把它傳給一個函數。于是我把函數接口定義出來了,如下:
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int?array[2][3]?=?{1,2,3,4,5,6}; void?fun(int?**array)?{ ??array[0][0]?=?5; }
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當我試圖直接把數組名傳給函數時候,fun(array)編譯會報錯,大概意思就是類型不匹配。既然類型不匹配,那我就直接強轉成你所需要的類型,于是我又做了調整,fun((int **)array),這下確實不報錯了。但是此時我還沒意識到問題的嚴重性。不出意外的情況下意外還是發生了,只要進入到這個函數后,程序就掛了。那你知道是什么原因嗎?如果不清楚就往下看吧...
指針
先從指針說起,指針是一個特殊的變量, 它里面存儲的數值被解釋成為內存里的一個地址。要搞清一個指針需要搞清指針的四方面的內容:指針的類型、 指針所指向的類型 、 指針的值或者叫指針所指向的內存區、 指針本身所占據的內存區。
指針的類型
只要把指針聲明語句里的指針名字去掉,剩下的部分就是這個指針的類型。例如:
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int*ptr;??????//指針的類型是?int* char*ptr;?????//指針的類型是?char* int**ptr;?????//指針的類型是?int** int(*ptr)[3];?//指針的類型是?int(*)[3]
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指針所指向的類型
只須把指針聲明語句中的指針名字和名字左邊的指針聲明符*去掉, 剩下的就是指針所指向的類型。例如:
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int*ptr;??????//指針所指向的類型是?int char*ptr;?????//指針所指向的的類型是?char int**ptr;?????//指針所指向的的類型是?int* int(*ptr)[3];?//指針所指向的的類型是?int()[3]
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指針的值
在32位程序里,所有類型的指針的值都是一個32位整數,因為32位程序里內存地址全都是32位長。
指針本身所占用的內存大小
意思是指針本身占了多大的內存,在32位平臺里,指針本身占據了4個字節的長度。可以使用sizeof(指針的類型)測試。
一維數組
對于一個一維數組int array[10],數組名代表一個常量地址,該地址指向第一個元素。以下兩種情況數組名不能當指針使用。
&
對數組名取址,int *p_array = &array,&這個運算符也很有講究的,暫時不多說了。
sizeof
sizeof(array)計算的是整個數組在內存中所占用的空間。
二維數組
二維數組本質上是以數組作為數組元素的數組,即“數組的數組”。假設我們定義了一個二維數組int array[2][3] = {1,2,3,4,5,6}。
網上有很多地方都再說數組名array和array[0]、&array[0]以及&array[0][0]是等效的。那我們代碼測試一下。
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printf("%#x,%#x,%#x,%#x ",array,array[0],&array[0],&array[0][0]); Terminal: 0x404008,0x404008,0x404008,0x404008
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因為這幾種寫法輸出地址都是相同的,所以有的同學自然就認為這幾種寫法就是一樣的。雖然地址相同,但是實際意義是有區別的,我們繼續看下面的代碼。
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//這里重新定義了指針變量,能夠方便的知道右值得類型 int?*p_array1?=?array[0]; int?*p_array2?=?&array[0][0]; int?(*p_array3)[3]?=?&array[0]; int?(*p_array4)[3]?=?array; ?? printf("%#X,%#X,%#X,%#X,%#X ",array,++p_array1,?++p_array2,?++p_array3,?++p_array4); Terminal: 0X404008,0X40400C,0X40400C,0X404014,0X404014
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根據以上實驗分析能夠看出:array[0]與&array[0][0]指針類型相同,都是int *,地址存放的是int數據,當指針自增1時地址都偏移了一個int類型的大小。
&array[0]與array指針類型相同,都是int (*)[3],首先它是一個數組指針,這個指針指向一個數組,數組中數據的類型為int型。當指針自增1時地址都偏移了一個數組的長度(即3個int數據的大小)。
所以說array只和&array[0]真正意義等效。那怎么去理解這幾種表達呢 ?
表示 | 含義 |
---|---|
array | 是一個數組指針,類型為int (*)[3]。指向二維數組中第一個元素(元素是一維數組),指針所指向的內存大小為一維數組的長度 |
array[0] | 是一個指針,類型為int *。就相當于一個一維數組名,指向一維數組中第一個元素的地址,指針所指向的內存大小為一個數據長度 |
&array[0] | 是一個數組指針,類型為int (*)[3]。相當于對一維數組取地址。指針所指向的內存大小為一維數組的長度 |
&array[0][0] | 是一個指針,類型為int *,是對二維數組中第一個數據取地址,注意是數據不是元素,指針所指向的內存大小為一個數據長度 |
如以上能夠理解清楚,那么文中的問題應該就能夠自己分析清楚了。
二級指針
先定義一個二級指針int **p,首先p是一個指針,在這個地址中存放的數據是指向一個整形數據的地址。
問題解答
接著看文章中的問題,把一個二維數組強轉成二級指針傳給了函數。注意二維數組名的類型是一個數組指針和二級指針完全不是一個東西。那么會出現什么問題呢?
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int?array[2][3]?=?{1,2,3,4,5,6}; int?main(int?argc?,char?**argv)?{ ??int?**p_data?=?(int?**)array; ??printf("%#x,?%d ",?p_data,?*p_data); } Terminal: 0x404008,?1
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地址 | 數據 |
---|---|
0x404008 | 1 |
0x40400C | 2 |
0x404010 | 3 |
0x404014 | 4 |
0x404018 | 5 |
0x40401C | 6 |
看上面的例子,array的地址為0x404008,當把一個二維數組強轉成二級指針的時候。p_data地址中存放的數據為1,因為二維數據中第一個數據就是1。根據二級指針的定義,這個數據1又會當成一個地址,該地址指向的內存才是最終的數據。
但是呢,這個地址1其實是個數據,并不是真正的地址。如果訪問地址1中的數據,就屬于非法訪問地址了,可能會進入異常。
二維數據當函數入參
通過以上學習我們已經知道二維數組名就是一個數組指針,我們函數就可以像下面這樣聲明。
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void?fun(int?array[][3],?int?row); void?fun(int?(*p_array)[3],?int?row); void?fun(int?row,?int?column,?int?array[row][column]);
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實參與入參
最后在看下,應該如何定義與實參相對應的形參的數據類型。
含義 | 實參 | 形參 |
---|---|---|
二維數組(數組的數組) | int array[4][6] | int (*array)[6] |
指針數組(數組中的數據是指針) | int *array[6] | int **array |
數組指針(指向數組的指針) | int (*array)[6] | int (*array)[6] |
二級指針(指針的指針) | char **array | char **array |
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審核編輯:湯梓紅
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