指针与二维数组

淩亂°似流年 2021-09-14 08:00 325阅读 0赞

一个二维数组在计算机中存储时，是按照先行后列的顺序依次存储的，当把每一行看作一个整体，即视为一个大的数组元素时，这个存储的二维数组也就变成了一个一维数组了。而每个大数组元素对应二维数组的一行，我们就称之为行数组元素，显然每个行数组元素都是一个一维数组。

也即是int a\[3\]\[3\]=\{ \{1,2,3\},\{4,5,6\},\{7,8,9\}\};把\{1,2,3\}，\{4,5,6\},\{7,8,9\}分别看作一个大的数组。

**指针与二维数组的关系**

设p是指向数组a的指针变量，若有：

p=a\[0\];

则p+j将指向a\[0\]数组中的元素a\[0\]\[j\]。

由于a\[0\]、a\[1\]┅a\[M-1\]等各个行数组依次连续存储，则对于a数组中的任一元素a\[i\]\[j\]，指针的一般形式如下

p+i\*N+j

元素a\[i\]\[j\]相应的指针表示为：

\*( p+i\*N+j)

同样，a\[i\]\[j\]也可使用指针下标法表示，如下：

p\[i\*N+j\]

例如，有如下定义：

int a\[3\]\[4\]=\{ \{10,20,30,40,\},\{50,60,70,80\},\{90,91,92,93\}\};  
则数组a有3个元素，分别为a\[0\]、a\[1\]、a\[2\]。而每个元素都是一个一维数组，各包含4个元素，如a\[1\]的4个元素是a\[1\]\[0\]、a\[1\]\[1\]、a\[1\]2\]、a\[1\]\[3\]。  
若有：  
int \*p=a\[0\];  
则数组a的元素a\[1\]\[2\]对应的指针为：p+1\*4+2  
元素a\[1\]\[2\]也就可以表示为：\*( p+1\*4+2)  
用下标表示法，a\[1\]\[2\]表示为：p\[1\*4+2\]

**特别说明：**  
（1）对上述二维数组a，虽然a\[0\]、a都是数组首地址，但二者指向的对象不同，a\[0\]是一维数组的名字，它指向的是a\[0\]数组的首元素，对其进行“\*”运算，得到的是一个数组元素值，即a\[0\]数组首元素值，因此，\*a\[0\]与a\[0\]\[0\]是同一个值；而a是一个二维数组的名字，它指向的是它所属元素的首元素，它的每一个元素都是一个行数组，因此，它的指针移动单位是“行”，所以a+i指向的是第i个行数组，即指向a\[i\]。对a进行“\*”运算，得到的是一维数组a\[0\]的首地址，即\*a与a\[0\]是同一个值。当用int \*p;定义指针p时，p的指向是一个int型数据，而不是一个地址，因此，用a\[0\]对p赋值是正确的，而用a对p赋值是错误的。这一点请读者务必注意。  
⑵ 用二维数组名作地址表示数组元素。  
另外，由上述说明，我们还可以得到二维数组元素的一种表示方法：  
对于二维数组a，其a\[0\]数组由a指向，a\[1\]数组则由a+1指向，a\[2\]数组由a+2指向，以此类推。因此，\*a与a\[0\]等价、\*(a+1)与a\[1\]等价、\*(a+2)与a\[2\]等价，┅，即对于a\[i\]数组，由\*(a+i)指向。由此，对于数组元素a\[i\]\[j\]，用数组名a的表示形式为：  
\*(\*(a+i)+j)  
指向该元素的指针为：  
\*(a+i)+j  
数组名虽然是数组的地址，但它和指向数组的指针变量不完全相同。指针变量的值可以改变，即它可以随时指向不同的数组或同类型变量，而数组名自它定义时起就确定下来，不能通过赋值的方式使该数组名指向另外一个数组。  
例4 求二维数组元素的最大值。

该问题只需对数组元素遍历，即可求解。因此，可以通过顺序移动数组指针的方法实现。

main()
    {
    int a[3][4]={
       {3,17,8,11},{66,7,8,19},{12,88,7,16}};
    int *p,max;
    for(p=a[0],max=*p;p<a[0]+12;p++)
       if(*p>max)
          max=*p;
    printf("MAX=%d/n",max);
    }

执行结果：  
MAX=88  
这个程序的主要算法都是在for语句中实现的：p是一个int型指针变量；p=a\[0\]是置数组的首元素地址为指针初值；max=\*p将数组的首元素值a\[0\]\[0\]作为最大值初值；p<a\[0\]+12是将指针的变化范围限制在12个元素的位置内；p++使得每比较一个元素后，指针后移一个元素位置。  
例5 求 二维数组元素的最大值，并确定最大值元素所在的行和列。  
本例较之上例有更进一步的要求，需要在比较的过程中，把较大值元素的位置记录下来，显然仅用上述指针移动方法是不行的，需要使用能提供行列数据的指针表示方法。

main()
    {
    int a[3][4]={
       {3,17,8,11},{66,7,8,19},{12,88,7,16}};
    int *p,max;
    for(p=a[0],max=*p;p<a[0]+12;p++)
    if(*p>max)
    max=*p;
    printf("MAX=%d/n",max);
    }

程序运行结果：  
a\[2\]\[1\]=88  
⑶ 行 数组指针  
在上面的说明中我们已经知道， 二维数组名是指向行的，它不能对如下说明的指针变量p直接赋值：  
int a\[3\]\[4\]=\{ \{10,11,12,13\},\{20,21,22,23\},\{30,31,32,33\}\},\*p;  
其原因就是p与a的对象性质不同，或者说二者不是同一级指针。C语言可以通过定义行 数组指针的方法，使得一个指针变量与 二维数组名具有相同的性质。行 数组指针的定义方法如下：  
数据类型 (\*指针变量名)\[ 二维数组列数\]；  
例如，对上述a数组，行 数组指针定义如下：  
int (\*p)\[4\];  
它表示，数组\*p有4个int型元素，分别为(\*p)\[0\]、(\*p)\[1\]、(\*p)\[2\]、(\*p)\[3\] ，亦即p指向的是有4个int型元素的一维数组，即p为行指针

此时，可用如下方式对指针p赋值：  
p=a;