无法理解这种在 C 中访问二维数组的方式

Question

我遇到了这个 sn-p 代码，发现它设法打印 5 非常奇怪。我不明白为什么转换为 int* 设法使其基本上成为一个一维数组。谁能解释一下？

int main()
{
    int v[2][3] = {{1,2,3},{4,5,6}};
    int* c = (int*)v;
    printf("%d\n", c[4]);
}

Answer 1

我们来谈谈数组下标的工作原理。

首先，请记住数组下标操作a[i] 定义为*(a + i) - 也就是说，给定地址a，偏移i 元素（不是字节！）地址并取消引用结果：

   +---+
a: |   |
   +---+
   |   |
   +---+
    ...
   +---+
   |   | <--- a + i
   +---+

这有两个原因：

除非它是sizeof、_Alignof 或一元& 运算符的操作数，或者是用于在声明中初始化字符数组的字符串文字，表达式 “T 的 N 元素数组”类型的表达式将被转换（“衰减”）为“指向 T 的指针”类型的表达式，表达式的值将是数组第一个元素的地址。如果T 本身是一个数组类型（例如int [2][3]，或“int 的 3 元素数组的 2 元素数组”），那么您最终会得到一个指向数组类型的指针（int (*)[3] , 或“指向int 的三元素数组的指针)。

指针算法考虑了指向类型的大小 - 如果p 是int * 并存储int 对象的地址，则p + 1 产生next 的地址int object，不是下一个字节。如果p 是一个指向int (int (*)[3]) 的三元素数组的指针并存储了一个数组的地址，那么p + 1 将产生@987654345 的下一个三元素数组的地址@。

图形化：

 int         int *            int [3]    int (*)[3] 
 +---+                        +---+            
 | 1 |  <--- p                | 1 | <--- p
 +---+                        + - +
 | 2 |  <--- p + 1            | 2 |  
 +---+                        + - +
 | 3 |                        | 3 |
 +---+                        +---+
 | 4 |                        | 4 | <--- p + 1
 +---+                        + - +
 | 5 |                        | 5 |
 +---+                        + - +
 | 6 |                        | 6 |
 +---+                        +---+

左图是带有int *指针的int对象序列，右图是带有int (*)[3]指针的int [3]对象序列。

所以发生的情况是，您获得了v 的第一个元素的地址，但您将其视为int *，而不是int (*)[3]：

int* c = (int*)v;

你基本上是在拍右边的照片，然后假装是左边的照片。所以c[4]对应于序列中的第5个元素，在本例中为5。

现在，此行为未定义 - int (*)[3] 和 int * 不是兼容类型，并且无法保证以这种方式访问​​ v 的元素去工作。使用什么会更安全

int *c = &v[0][0]; // int * = int *

没有绕过不兼容类型的强制转换，并且您获得完全相同的效果。