第五章 指向數(shù)組的指針

講到第五章了，數(shù)組兩個字還離不開我們的左右，數(shù)組的內(nèi)容也真多，另一方面也因為數(shù)組與指針的關(guān)系的確非常密切。

        通常，對于int a[8][9]這個二維數(shù)組，我們可以這樣定義一個指向它的指針：

int (*p)[9];

這個聲明的形式跟人們所熟悉的int *p的形式大相庭徑，初學(xué)者通常會感到迷惑，不理解的地方大致有四個：

1。為什么會以這種形式聲明？

2。(*p)應(yīng)該如何理解？

3。為什么必須把第二維顯式地聲明？

4。為什么忽略第一維？

下面我們就一起逐個討論這四個問題：

1。這種形式是C標(biāo)準(zhǔn)的聲明語法規(guī)定的，由于本章不是對標(biāo)準(zhǔn)的解釋，只是對標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，因此筆者盡量以簡潔的方式解釋這個聲明，詳細的討論將在第七章進行。C標(biāo)準(zhǔn)的聲明包含了兩部分：

聲明：

聲明說明符  初始化聲明符表opt      (opt的意思是可選)

在聲明說明符里面有一項類型說明符，int就是這種類型說明符。而初始化聲明符表里面的其中一種形式，就是：

直接聲明符 [常量表達式opt]

(*p)[9]就是這種直接聲明符加[]的形式。

2。p左邊的*在這里不是取值運算符，而是一個聲明符，它指出p是一個指針。而()括號是不能去掉的，如果去掉了，由于[]運算符優(yōu)先級比*高，p就會先跟[]結(jié)合，這樣p就變成了一個指針數(shù)組，而不是指向數(shù)組的指針。

題外話：

*p還有一種用法，就是當(dāng)*是取值運算符的時候，*p是一個左值，表示一個變量，為什么*p是一個變量呢？也許有人會說，因為int i, *p=&i嘛，其實這是結(jié)果不是原因。嚴(yán)格來說，i只是一個變量名，不是變量，在編譯器的符號表里面，變量名是一個符號地址，它所代表的地址值是它指向的那段內(nèi)存單元的地址，真正叫變量的是那段內(nèi)存單元，懂匯編的朋友能很容易地區(qū)分出來，在匯編里面，可以這樣定義一個變量名：

VARW  DW  10,20

VARW就是一個變量名，它在匯編里面是一個地址，代表了10所在的內(nèi)存單元這個變量。由于p被初始化為&i，*p指向i所代表的那段內(nèi)存單元，因此說*p是一個變量。把i稱為變量是一種習(xí)慣上的統(tǒng)稱。

3。定義一個指針的時候，首先必須定出指針的類型，由于這是一個指向數(shù)組的指針，如果數(shù)組的元素的類型定下來了，那么這個指針的類型也就定下來了。前面說過，C語言的多維數(shù)組實質(zhì)上是數(shù)組的嵌套，那么所指向數(shù)組的元素必定具有數(shù)組類型，也就是說，這個數(shù)組的元素是一個具有6個int元素的數(shù)組，因此，p定義的時候，必須指定第二維的上界，這樣才能把p的類型定下來。

4。有這種疑問的人已經(jīng)犯了一個錯誤，沒有分清楚什么是指針，什么是數(shù)組，以數(shù)組的思維模式來看待這個指針p。定義一個數(shù)組（非static）的時候，需要在棧中靜態(tài)分配一塊內(nèi)存，那么就需要知道這塊內(nèi)存的大小，因此定義數(shù)組時需要確定各維的上界。而這里只是定義一個指針而已，對于一個指針的定義，需要知道的是它所指向?qū)ο蟮念愋?，并不需要知道對象的大小，這是多余的。因此，所有指向數(shù)組的指針的第一維被忽略。

        以上介紹了如何聲明一個指向二維數(shù)組的指針，類似地，對一個指向n維數(shù)組的指針也可以用同樣的方法來聲明，如下：

int (*p)[x2][x3]......[xn];

同樣可以忽略第一維，而其它維必須指定上界。

        最后再討論一種很常見的對多維數(shù)組的錯誤理解，有些人常常會以為，二維數(shù)組就是二級指針，這種錯誤的根源，來自于可以把一個二級指針int **p以p[i][j]這種形式使用。首先把數(shù)組稱為指針就是錯誤的，第一章筆者已經(jīng)說明了數(shù)組名是地址，不能理解為指針。第二，并非能以p[i][j]這種形式使用，那么p就是一個二維數(shù)組了，C標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)組引用的規(guī)定，并沒有指定數(shù)組引用時[]運算符的左邊必須是數(shù)組名，而可以是一個表達式。第三，這是一種“巧合”，歸根到底是由于C語言的數(shù)組實現(xiàn)是數(shù)組的嵌套同時C標(biāo)準(zhǔn)把[]運算符轉(zhuǎn)換為類似*(*(a+i)+j)這樣的等價表達式造成的，那兩個取值運算符“恰好”可以用于一個二級指針。第四，p與p[i]并不具有數(shù)組類型，sizeof(p)和sizeof(p[i])的結(jié)果只是一個指針的大小4字節(jié)。而對于一個真正的數(shù)組，p與p[i]都是具有數(shù)組類型的地址。

        實際上，int **p只是一個指向一維指針數(shù)組的指針，而不是指向二維數(shù)組的指針。同樣地，對于n級指針，都可以看作一個指向一維指針數(shù)組的指針，這個指針數(shù)組的元素都是n-1級指針。