Arrays 为什么2D数组的行为类似于指针的一维数组，而不是整数的一维数组？

我一直在研究和测试我在C语言方面的知识（我是一名计算机工程的新生），但遇到了一个我无法解决的问题

在尝试将2D数组传递给函数时，我了解到不能使用动态分配的数组，因为编译器需要知道数组[][列]。但是，我了解到二维数组存储在一维数组中，其中每一新行的元素都紧跟在前一行的元素之后。当我将数组名作为指向数组的指针传递给函数时，情况似乎就是这样，我的代码运行良好。但是，在声明2D数组的函数中，它的行为类似于指针数组

#include <stdio.h>

void printArray(int *A, int* dimA) {
    for(int i = 0; i < dimA[0]; ++i) {
        for(int j = 0; j < dimA[1]; ++j) {
            printf("%3d", A[i*dimA[1] + j]);//This would work if the elements of A[] are the rows of a 2D array mapped into a 1D array
        }
    printf("\n\n");
    }
return;
}

int main(){
    int A[2][2] = {{1,2},{3,4}};
    int dimA[2] = {2,2};//dimensions of the array
    int i, j; 

    for(i = 0; i < dimA[0]; ++i) {
        for(j = 0; j < dimA[1]; ++j) {
            printf("%3d", *(A[i] + j)); //This would work if the elements of A[] are pointers
        }
        printf("\n\n");
    }

    for(i = 0; i < dimA[0]; ++i) {  //Same code as printArray function
        for(j = 0; j < dimA[1]; ++j) {
            printf("%3d", A[i*dimA[1] + j]);//This would work if the elements of A[] are the rows of a 2D array mapped into a 1D array
        }
        printf("\n\n");
    }

    printArray(A, dimA);
    return 0;
}

#包括
无效打印数组（int*A，int*dimA）{
对于（int i=0；i

---

当数组被视为指针数组时，以下代码在main（）中正确输出该数组，但当数组被视为1D整数数组时则不正确。但是，当我将同一数组作为指针传递给printary函数时，我可以将其视为一维整数数组，并且它可以工作。任何帮助都将不胜感激（我已经知道我可以使用指针数组，但我真的想知道问题出在哪里）。谢谢

根据C标准（6.3.2.1左值、数组和函数指示符）

3除非它是sizeof运算符或一元数的操作数& 运算符，或是用于初始化数组的字符串文本， 类型为“”的数组“”的表达式转换为 类型为“指向类型的指针”且指向初始值的表达式 数组对象的元素，并且不是左值。如果数组 对象具有寄存器存储类，行为未定义

因此，在第一个for循环中

for(i = 0; i < dimA[0]; ++i) {
    for(j = 0; j < dimA[1]; ++j) {
        printf("%3d", *(A[i] + j)); //This would work if the elements of A[] are pointers
    }
    printf("\n\n");
}

表达式

A[i*dimA[1]+j]

的类型为

int*

，并指向数组的

i*dimA[1]+j

“行”，即指向数组之外的行。所以这个循环没有意义

函数声明为like

void printArray(int *A, int* dimA);

叫做像

printArray(A, dimA);

类型为

int[2]

的第二个参数实际上转换为指向数组第一个元素的类型为

int*

的指针

对于第一个参数，它也被转换为指向其第一个元素的指针。数组的元素是什么？此二维数组的元素是

int[2]

类型的一维数组。因此，指向此类型对象的指针将具有类型

int（*）[2]

指针

int*

和

int（*）[2]

不兼容，因此编译器应发出诊断消息

函数的正确声明应该如下所示

void printArray(int ( *A )[2], int *dimA);

---

编译代码时会给出一个警告，提示正在发生的事情：

main.c:27:27: warning: format specifies type 'int' but the argument has type 'int *' [-Wformat]
            printf("%3d", A[i*dimA[1] + j]);//This would work if the elements of A[] are the rows of a 2D array mapped into a 1D array
                    ~~~   ^~~~~~~~~~~~~~~~
main.c:32:16: warning: incompatible pointer types passing 'int [2][2]' to parameter of type 'int *' [-Wincompatible-pointer-types]
    printArray(A, dimA);
               ^
main.c:3:22: note: passing argument to parameter 'A' here
void printArray(int *A, int* dimA) {

声明数组时：

int A[2][2] = {{1,2},{3,4}};

如您所述，这将存储为一个连续的内存块。在内存中，这相当于：

int A[4] = {1,2,3,4};

但是，无论何时根据类型查找/取消引用值，编译器都会隐式地为您做一些簿记。对于第二种情况：

int A[4] = {1,2,3,4};

A[0] = *(&A + 0) = 1
A[1] = *(&A + 1) = 2
...

非常简单，索引只是基址的偏移量。然而，对于第一种情况：

      y  x
int A[2][2] = {{1,2},{3,4}};
                     y   x
A[0][0] = *(&A + 2 * 0 + 0) = *(&A + 0) = 1
A[1][0] = *(&A + 2 * 1 + 0) = *(&A + 2) = 3
...

事情开始看起来有点混乱

首先要注意的是，由于该类型被声明为

int[2][2]

，因此必须对其取消引用两次。这就是第一个警告所抱怨的。因为它只被解引用一次，所以您的

int**

变成了

int*

，这与

int

不同

第二件要注意的事情是，由于类型被声明为多维数组，编译器将为您做一些簿记。由于数组在第一维度上被取消引用，因此要跨步到正确位置的第二维度的大小已经被考虑在内，因此您实际上得到的不是

col*j+i

，而是

col*（col*j+i）+i

，这不是您想要的

要获得所需效果，您可以：

将

A

转换为

int*

。这就是调用

printary

函数时发生的情况，也是它工作的原因

从最低维度访问阵列。不要说

A[i*dimA[1]+j]

，而是说

A[0][i*dimA[1]+j]

。这将正确地取消对

int

的引用，并有效地绕过簿记

在尝试将2D数组传递给函数时，我了解到不能使用动态分配的数组，因为编译器需要知道数组[][列]

这是正确的，因为不能将任何数组传递给函数。您甚至不能用C语言表达这样的概念，尽管您可以编写在普通人看来是这样的代码。在几乎所有对数组求值的表达式出现的上下文中（包括函数调用表达式），数组值都被poin替换

      y  x
int A[2][2] = {{1,2},{3,4}};
                     y   x
A[0][0] = *(&A + 2 * 0 + 0) = *(&A + 0) = 1
A[1][0] = *(&A + 2 * 1 + 0) = *(&A + 2) = 3
...

// Dynamically allocating a 2D array of runtime-determined dimensions:
unsigned rows = calculate_number_of_rows();
unsigned columns = calculate_number_of_columns();
int (*matrix)[columns] = malloc(rows * sizeof(*matrix));

void do_something(unsigned rows, unsigned columns, int matrix[rows][columns]);

void do_something(unsigned rows, unsigned columns, int matrix[][columns]);

void do_something(unsigned rows, unsigned columns, int (*matrix)[columns]);