C++ 将（指向可变大小数组的指针）强制转换为（指向指针的指针）

当我将[pointer to a variable size array]转换为[pointer to pointer]时，会发生什么

int ar[r][c];
int **ptr = (int**)ar;  // implicit casting not allowed
ptr[0][0] = 100;

上面的代码给出了一个运行时错误

将可变大小的数组强制转换为指针可以正常工作：

int ar[c];
int *ptr = ar;
ptr[0] = 100;

这里，

ar

衰减为指向第一个元素的指针

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但是，当将

int（*）[c]

强制转换为

int**

时，内部会发生什么？为什么在读取/写入

int**

变量时会导致运行时错误？

问题在于

ptr[0]

或

*ptr

应该是指针，但它不是。也就是说，

ptr[0]

或

*ptr

不包含有效指针。在这个地址中有数组ar的第一个元素。因此，当使用表达式

ptr[0][0]

时，您将得到一个运行时错误，通常情况下，程序行为是未定义的。

当您声明

int**ptr

时，它指的是一个int指针数组。但是您声明了一个int数组的数组

这就是为什么语言没有为此提供任何隐式强制转换，因为这两种类型实际上并不相关

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像您那样操作强制转换的结果具有未定义的行为。

数组不是指针

数组是一块连续的内存，其中包含所有相同类型的数据，并打包在一起。事实上，如果您有一个指向第一个元素的指针，并且您知道数据的类型，那么您可以使用指针执行与数组相同的许多操作

foo[5]

在数组上获取第5个元素，在指向第一个元素的指针上也获取第5个元素

实际上，您可以将数组转换为类型

foo

，隐式转换为指向第一个元素的指针

现在，你正在做的是完全不同的事情。指向第一个元素的指针是指向整个数组的指针

假设您有一个长度为5的

int*

指针数组。它们中的每一个都可以指向不同的

int[5]

，您可以将

int*[6]

用作二维数组。但是你会注意到这里有一个指向

int*

的指针数组，而不是

int[5]

的数组。由于数组不是指针，它们是不同的东西

现在，我们可以解决这个问题了

template<unsigned...>struct indexes{typedef indexes type;};
template<unsigned Max, unsigned...Is> struct make_indexes:make_indexes<Max-1, Max-1, Is...>{};
template<unsigned...Is> struct make_indexes<0, Is...>:indexes<Is...>{};
template<unsigned Max> using make_indexes_t = typename make_indexes<Max>::type;

template<typename T, unsigned N, unsigned M, unsigned... Is>
std::array<T*, M> as_array_of_pointers( indexes<Is...>, T(&arr)[M][N] ) {
  return { arr[Is]... };
};
template<typename T, unsigned N, unsigned M>
std::array<T*, M> as_array_of_pointers( T(&arr)[M][N] ) {
  return as_array_of_pointers( make_indexes_t<M>{}, arr );
}

这需要C++11。您可以在C++03中手动执行此操作

您看到的崩溃（通过未定义的行为）可能是将数组的第一个元素重新解释为指向-

int

，而不是一个或多个

int

（取决于系统上指针和

int

的相对大小）的指针的结果

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你能在帖子中描述一下你的“运行时错误”吗？应用程序刚刚挂起。我猜它得到一个SIGSEGV

intar[r][c]

主要相当于

intar[r*c]使用修改的访问器。“到底发生了什么”-未定义的行为。在强制转换期间，内部没有发生任何特殊情况。你告诉编译器“相信我，这个你认为是数组地址的东西实际上是指针的地址”，它相信你。然后你崩溃了。因为你撒谎了。int
**ptr
有类型（
int**
）。int指针数组的类型为int
*ptr[c]
。它们有点不同没有，它们没有什么不同，int*ptr[]衰减为int**，这其实是一回事。顺便说一句，我不认为最终（tmp）数组的生存期足够长。@Jarod42它将与它所在的代码行一样长，这足够长，可以运行
foo
。（经验法则是，临时值持续“直到
；
”，或者如果直接绑定到引用，则持续到块的末尾）我看到您能够将数组数组转换为指针数组。虽然我不明白（那个代码对我来说太复杂了）：-）
std::array<int*, 5> arr = { ar[0], ar[1], ar[2] };

void foo( int** x ) {}

int main() {
  int a[5][3] = {0};
  foo( &(as_array_of_pointers(a)[0]) );
}