24 多维数组和多维指针

目录

• 1 指向指针的指针
• 2 二维数组与二级指针

1 指向指针的指针

• 指针的本质是变量

• 指针会占用一定的内存空间

• 可以定义指针的指针来保存指针变量的地址值

• 示例

  int main()
  {
      int i = 0;
      int* p = NULL;
      int** pp = NULL;
      
      pp = &p;
      *pp = &i; //=> p = &i;
      
      return 0;
  }
  

• 为什么需要指向指针的指针？

  • 指针在本质上也是变量
  • 对于指针也同样存在传值调用和传址调用

• 示例：重置动态空间大小

  • Demo

    #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;  //pp指向原先的内存空间
       
        if( (p != NULL) && (new_size > 0) ){  //安全性检测
            //重新申请一块大小为new_size的新的内存空间
            pt = (char*)malloc(new_size);
            
            //将原先内存空间中的数据复制到新的内存空间中
            tmp = pt;
            
            //取小的进行复制
            len = (size < new_size) ? size : new_size;
            
            //复制：pp->tmp
            for(i=0; i<len; i++){
                *tmp++ = *pp++;      
            }
            
            //释放原先的内存空间
            free(*p);
            //将指针指向新的内存空间
            *p = pt;
        }
        else{
            ret = 0;
        }
        
        return ret;
    }
    
    int main()
    {
        char* p = (char*)malloc(5);
        
        printf("%p\n", p);
        
        if( reset(&p, 5, 3) ){
            printf("%p\n", p);
        }
    
        free(p);
        
        return 0;
    }
    

  • 运行

    0x9678008
    0x9678018
    

2 二维数组与二级指针

• 二维数组在内存中以一维的方式排布

• 二维数组中的第一维是一维数组

• 二维数组中的第二维才是具体的值

• 二维数组的数组名可看作常量指针

• 示例：遍历二维数组

  • Demo

    #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)得到的是一个一维数组的数组名。*(a+i)=>a[i]，*(a[i]+j)=>a[i][j]
            }
            
            printf("\n");
        }
        
        printf("\n");
        
        printArray(p, 9);
        
        return 0;
    }
    

  • 运行

    0,1,2,
    3,4,5,
    6,7,8,
    
    printArray: 4
    0
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    

• 数组名

  • 一维数组名代表数组首元素的地址

    int a[5] => a 的类型为 int*

  • 二维数组名同样代表数组首元素的地址

    int m[2][5] => m 的类型为 int(*)[5]

• 结论

  • 二维数组名可以看作是指向数组的常量指针
  • 二维数组可以看作是一维数组
  • 二维数组中的每个元素都是同类型的一维数组

• 示例：如何动态申请二维数组

  • Demo

    #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;
    }