c語言深度剖析(34)—多維數組和多級指針

1.指向指針的指針

  • 指針的本質是變量 
  • 指針會佔用—定的內存空間 
  • 可以定義指向指針的指針來保存指針變量的地址值
int main()
{
	int i = 0;
	int *p = NULL;   // 定義指針變量p 
	int **pp = NULL; // 定義二級指針變量pp 
	
	pp = &p;         // 二級指針變量pp保存指針變量p的地址 
	
	*pp = &i;        // 指針變量p保存變量i的地址
	
	return 0;
 }  

2.問題

  • 爲什麼需要指向指針的指針?
    • 指針在本質上也是變量
    • 對於指針也同樣存在傳值調用傳址調用

3.編程實驗

  • 重置動態空間大小    
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

int reset(char **p, int size, int new_size)
{
	int ret  = 1;
	int i  = 0;
	int len  = 0;
	char *pt  = NULL;
	char *tmp  = NULL;
	char *pp  = *p;  // *p --》 main中的p

	if ((p  != NULL) && (new_size  > 0))
	{
		pt  = (char *)malloc(new_size);

		tmp  = pt;

		len  = (size  < new_size) ? size  : new_size;

		for (i = 0; i < len; i++)
		{
			*tmp++ = *pp++;   // 將原來動態申請的空間的值放到新申請的空間    
		}

		free(*p);  // 釋放原來申請的空間
		*p  = pt;  // 指針指向新的內存空間
	}
	else  
	{
		ret  = 0;
	}

	return ret;
}

int main()
{
	char *p  = (char *)malloc(5);

	printf("%p\n", p);

	if (reset(&p, 5, 3))       //傳址調用
	{
		printf("%p\n", p);
	}

	free(p);

	return 0;
}
  • 運行結果:
  • 實參爲指針的地址,所以形參爲二級指針

4.二維數組與二級指針 

  • 二維數組在內存中以一維的方式排布 
  • 二維數組中的第一維是一維數組 
  • 二維數組中的第二維纔是具體的值 
  • 二維數組的數組名可看做指針常量       

#include <stdio.h>

int main()
{
	int arr[3][3] =
	{
		{1,2,3},
		{4,5,6},
		{7,8,9}
	};

	int(*p)[3] = &arr[0]; //arr[0]類型爲int[3], &arr[0]類型爲int (*) [3]

	printf("arr[0][0] = %d\n", (*p)[0]); // 1

	p++;

	printf("arr[1][0] = %d\n", (*p)[0]); // 4

	return 0;
}
  • 運行結果:

5.編程實驗 

  • 遍歷二維數組   
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

void printArray(int a[], int size)
{
	int i = 0;

	printf("printArray: %d\n", sizeof(a));

	for (i = 0; i < size; i++)
	{
		printf("%d\n", a[i]);
	}
}

int main()
{
	int a[3][3] = { {0, 1, 2}, {3, 4, 5}, {6, 7, 8} };
	int *p = &a[0][0];

	int i = 0;
	int j = 0;

	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		for (j = 0; j < 3; j++)
		{
			printf("%d, ", *(*(a + i) + j));  // *(a+i)=>a[i], *(a[i]+j)=>a[i][j]
		}

		printf("\n");
	}

	printf("\n");

	printArray(p, 9);

	return 0;
}
  • 運行結果:
  • 二位數組在內存中是按一維的方式排列的。

6.數組名 

  • —維數組名代表數組首元素的地址 
    • int a[5]        a的類型爲int* 
  • 二維數組名同樣代表數組首元素的地址 
    • int a[2][5]   a的類型爲int(*) [5]   
    • (兩個元素a[0], a[1],每個元素的類型是int[5],即每個元素都是一個一維數組,&a[0]的類型就是int (*) [5])
    • 結論: 
      • 二維數組名可以看做是指向數組的指針常量 
      • 二維數組可以看做是—維數組 
      • 二維數組中的每個元素都是同類型的—維數組

7.編程實驗

  • 動態申請二維數組
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

int** malloc2d(int row, int col)
{
    int** ret = NULL;
    
    if( (row > 0) && (col > 0) )
    {
        int* p = NULL;
        
        ret = (int**)malloc(row * sizeof(int*));
        p = (int*)malloc(row * col * sizeof(int));
        
        if( (ret != NULL) && (p != NULL) )
        {
            int i = 0;
            
            for(i=0; i<row; i++)
            {
                ret[i] = p + i * col;
            }
        }
        else
        {
            free(ret);
            free(p);
            
            ret = NULL;
        }
        
    }
    
    return ret;
}

void free2d(int **p)
{
    if( *p != NULL )
    {
        free(*p);
    }
    
    free(p);
}

int main()
{
    int **a = malloc2d(3, 3);
    int i = 0;
    int j = 0;
    
    for(i = 0; i<3; i++)
    {
        for(j=0; j<3; j++)
        {
            printf("%d, ", a[i][j]);
        }
        
        printf("\n");
    }
    
    free2d(a);
    
    return 0;
}
  • 運行結果:

8.小結

  • C語言中只支持—維數組 
  • C語言中的數組大小必須在編譯期就作爲常數確定 
  • C語言中的數組元素可以是任何類型的數據 
  • C語言中的數組的元素可以是另—個數組 
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