二维数组与指针的联系与区别

例1：

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

        int array[2][3] = { { 1, 2, 3 },{ 4, 5, 6 } };

        int *ptr = ( int *)array;

        int i = 0;

        while (i < 6)

       {

              cout << "  " << ptr[i];

              i++;

       }

       

        return 0;

}

输出：

分析：可看出array[0][2]和array[1][0]地址是连续的。

例2：

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

        int array[2][3] = { { 1, 2, 3 },{ 4, 5, 6 }};

        int **ptr = ( int **)malloc(2 * sizeof ( int ));

        if (ptr == NULL )

       {

              cout << "malloc error!" << endl;

              exit(1);

       }

        for ( int i = 0; i < 2; i++)

       {

              ptr[i] = ( int *)malloc(3 * sizeof ( int ));

               if (ptr[i] == NULL )

              {

                     cout << "malloc error!" << endl;

                     exit(1);

              }

               for ( int j = 0; j < 3; j++)

              {

                     ptr[i][j] = array[i][j]; // 因为在堆上分配了内存空间

              }

       }

        for ( int i = 0; i < 2; i++)

       {

               for ( int j = 0; j < 3; j++)

              {

                     cout << "  " << ptr[i][j];

              }

              cout << endl;

              free(ptr[i]);

       }      

       free(ptr);

        return 0;

}

输出：

分析：

malloc分配的内存空间如上图所示。可看出ptr[0][2]和ptr[1][0]地址不一定是连续的。

例3：

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

        int array[2][3] = { { 1, 2, 3 },{ 4, 5, 6 }};

        int **ptr = ( int **)array;  /* array相当于指向一维数组的指针变量；int (*ptr)[3] = array;下面 cout << "  " << ptr[i][j]; 就不会报错了。*/

        for ( int i = 0; i < 2; i++)

       {

               for ( int j = 0; j < 3; j++)

              {

                      //cout << "  " << ptr[i][j]; /* 报错！ 原因见下面分析 */

                     

                     cout << "  " << *(( int *)ptr + 3*i + j);

              }

              cout << endl;

              

       }      

       

        return 0;

}

输出：

分析：重点分析下 //cout << "  " << ptr[i][j]这行代码。

 执行  int **ptr = ( int **)array; 

ptr的内存布局如下：

array的内存布局如下：

 执行  int **ptr = ( int **)array;  之后，ptr的值(起始地址)就为array的值，因为32位系统存放地址都是4字节，int也是4字节，所以*(ptr+0)就是取内存里面的数据，刚好值就为array[0][0]。因为ptr是指向指针的指针，所以*(ptr+0)为ptr[0][0]的地址，即&ptr[0][0]值为array[0][0]，&ptr[0][1]为array[0][0]+sizeof(int), &ptr[0][2]为array[0][0]+2*sizeof(int) ; *(ptr+1)为ptr[1][0]的地址，即&ptr[1][0]值为array[0][1]，&ptr[1][1]为array[1][0]+sizeof(int),&ptr[1][2]为array[1][0]+2*sizeof(int) ;

为什么   //cout << "  " << ptr[i][j];报错呢？以ptr[0][0]为例，&ptr[0][0]值为array[0][0]，这里array[0][0]=1；而地址为1的内存里面的数据是不能访问的，所以报错。

补充知识：

如：

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

        short int array[2][3] = { { 1, 2, 3 },{ 4, 5, 6 } };   

        short int **ptr = ( short int **)array;

       cout << "&array = " << hex << &array << endl;

       cout << "ptr = " << hex << ptr << endl;

       cout << "ptr[0] = " << hex << ptr[0] << endl;

       cout << "ptr[1] = " << hex << ptr[1] << endl;

       cout << "&ptr[0][0] = " << hex << &ptr[0][0] << endl;

       cout << "&ptr[0][1] = " << hex << &ptr[0][1] << endl;

       cout << "&ptr[0][2] = " << hex << &ptr[0][2] << endl;

       cout << "&ptr[1][0] = " << hex << &ptr[1][0] << endl;

       cout << "&ptr[1][1] = " << hex << &ptr[1][1] << endl;

       cout << "&ptr[1][2] = " << hex << &ptr[1][2] << endl;

       

        return 0;

}

输出：

分析：

short int 是2个字节，而存放地址是4个字节。即array[0][0]占2个字节，ptr[0]也就是*ptr占4个字节。

因为X86平台是小端序(数据低位存放在低内存地址)，所以二维数组内存array内存从低到高前8个字节为：

注：关于大小端网上资料很多，这里不做讲解。

ptr[0]取前4个字节，因为是小端序，所以ptr[0]=&ptr[0][0] =0x00020001，

同理ptr[1]=&ptr[1][0] = 0x00040003；（这里"="理解为等于号）

例4：

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

        int array[2][3] = { { 1, 2, 3 },{ 4, 5, 6 } };

        int  (*ptr)[3] = array;

        for ( int i = 0; i < 2; i++)

       {

               for ( int j = 0; j < 3; j++)

              {

                     cout << "  " <<   ptr[i][j]; /* 因为ptr是指向一维数组的指针变量，所以完全等价： cout << "  " <<  array[i][j]; */

                     cout << "  " <<  *(( int *)ptr + 3 * i + j); // 相当于： cout << "  " << *((int*)array + 3 * i + j);

              }

              cout << endl;

       }

              

        return 0;

}

输出：

例5：

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

        int array[2][3] = { { 1, 2, 3 },{ 4, 5, 6 } };  

        int **ptr = ( int **)array;

       cout << "array = " << hex << array << endl;

       cout << "array[0] = " << hex << array[0] << endl;

       cout << "ptr = " << hex << ptr << endl;

       cout << "array[0][0] = " << hex << array[0][0] << endl;

        for ( int i = 0; i < 2; i++)

       {

              *(ptr + i) = array[i]; //???

              cout << "array[0][0] = " << hex << array[0][0] << endl;

              cout << "array[0][1] = " << hex << array[0][1] << endl;

       }

        return 0;

}

输出：

分析：

注意：array[0]和ptr[0]意义完全不同。

array[0]是0行0列地址，即和array的值一样。ptr[0]即*ptr，为地址为ptr值的内存里面存的数据。这程序里刚好为array[0][0]的值，执行 *(ptr + i) = array[i];之后，就把ptr值的内存里面存的数据修改为 array[i]的值，即array[0][0]也修改为了 array[i]的值。

补充一下：

如：

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

        short array[2][3] = { { 1, 2, 3 },{ 4, 5, 6 } };       

        short **ptr = ( short int **)array;

       cout << "array = " << hex << array << endl;

       cout << "array[0] = " << hex << array[0] << endl;

       cout << "ptr = " << hex << ptr << endl;

       cout << "array[0][0] = " << hex << array[0][0] << endl;

        for ( int i = 0; i < 2; i++)

       {

              *(ptr + i) = array[i]; //???

              cout << "array[0][0] = " << hex << array[0][0] << endl;

              cout << "array[0][1] = " << hex << array[0][1] << endl;

              cout << "array[0][2] = " << hex << array[0][2] << endl;              

              cout << "array[1][0] = " << hex << array[1][0] << endl;

       }

        return 0;

}

输出：

分析：

有了上面的分析这就很好理解了。(注意X86平台是小端)

如果是大端平台，执行  *(ptr + i) = array[i];之后array[0][0]=0x004E， array[0][1]=0xfdbc

全文总结：最重要一点要明白： 二维数组每个元素内存中是连续存放的，而指向指针的指针变量本质上还是指针变量，即存放地址的变量而已。