指向二维数组的指针如何在 C++ 中工作？

Question

我对 C++ 还是很陌生，我一直在尝试使用该语言来尝试理解其中的大部分内容。 我最近开始研究 2d 数组，我完全理解指向数组的指针数组（在堆上创建），但我对下面的代码比较困难。

int arr2d[3][2] = {
    {1, 2},
    {3, 4},
    {5, 6}
};

我知道在内存中，它充当一维数组，但我不明白指针如何与它们一起工作。我尝试将 arr2d 分配给一个 int 指针，但它不起作用。所以我尝试了 auto 关键字。

int* a = arr2d; // throws an error
auto a = arr2d; // auto = int(*a)[2]

在 Visual Studio 中将鼠标悬停在“a”上时，它会给出 int(*a)[2] 类型。这是我真的不明白。

我已查找文档，但在任何地方都找不到此语法。有人可以向我解释一下该指针类型的作用以及如何使用任何 n 维数组重新创建它吗？

谢谢！

Answer 1

这实际上非常有趣，而且你对C++ 了解得越多，你就会发现它在几乎不常见的情况下变得越不相关。

int arr2d[3][2] = {
    {1, 2},
    {3, 4},
    {5, 6}
};

所以这里你有一个 identifier arr2d 并且那个 identifier 有一个类型：

数组数组

现在C++ 中的类型array 与一个连续的对象块相关。所以你有一个 连续块 连续块。

但是，当您在 表达式 中使用标识符时，C++ 的规则会将其 衰减 变成指向第一个元素的 指针 类型数组 （数组和称为“数组”的类型之间存在细微差别）。

所以当你这样做时：

auto a = arr2d;

好吧，标识符a 现在是一个指针，因为arr2d 已衰减成为指向您最初创建的二维数组的第一个元素的指针。但是指针的类型是什么？

它是一个指针，指向数组的数组的第一个元素。但是数组数组的第一个元素是一个数组——所以它是一个指向数组的指针。 C++ 语法是怎么写的？

像这样：

int (*)[2]; // see the right-left-rule

C++ 语法可能是一门黑暗的艺术，没有一个像声明类型那样黑暗。它的复杂性在 int 这样的简单情况下隐藏起来，但在事情变得复杂时显示出它的金属。

int (*)[2]; // see the right-left-rule

这意味着一个指针（现在向右）指向类型为 int 的 2 个元素（现在向左）的数组。

C++ 类型被声明为洋葱状，从右到左展开以允许统一的语法能够将 anything 从 int 声明为返回函数指针的函数，该函数返回一个函数指向函数指针数组的指针……等等。

请参阅：right-left-rule。

顺便说一句，您可以使用以下语法避免衰减到 指向数组的指针：

auto a = &arr2d; // get the address of the whole 2D array

您的IDE 应该显示如下内容：

int (*)[3][2]; // pointer to array-of-array-of-int

你可以这样访问它：

(*a)[0][0] = 1; // dereference pointer to access 2D array it points to

但我怀疑解决您的问题的更好方法是使用std::array。这将表现得更可预测。

std::array<std::array<int, 2>, 3> arr2d = {{
    {1, 2},
    {3, 4},
    {5, 6}
}};

auto a = &arr2d;

现在a 是类型std::array<std::array<int, 2>, 3>*