c - 将多维数组作为函数参数传递

Question

我们知道，在传递数组作为函数参数时，只有第一个维度的大小可以为空，其他的必须指定。

void my_function(int arr[5][10][15]); // OKAY!
void my_function(int arr[][10][15]); // OKAY!
void my_function(int arr[][][15]); // WRONG!!!
void my_function(int arr[][][]); // WRONG!!!

这背后的逻辑是什么？谁能解释一下主要原因？

Answer 1

将数组传递给函数是一种错觉:当您使用数组时，数组会立即衰减为指针。也就是说，在这个例子中:

int foo[10];
foo[1];

这是编译器解释的方式，在 foo[1] 中，foo 首先被转换为指向 foo 的元素 0 的指针>，然后下标就和*(pointer_to_foo + 1)一样了。

但是，这仅适用于数组的第一维。假设这样:

int foo[5][5];

这会将 25 个整数元素连续放入内存中。它和int** foo不一样，不能转换成int** foo，因为int** foo代表了一些数指向一些指针的指针，它们在内存中不必是连续的。

虽然使用数组类型作为函数参数是合法的，但编译器构建它的方式与指定指向数组元素类型的指针相同:

int foo(int bar[10]); // identical to `int foo(int* bar)`

但是如果你传递一个多维数组会发生什么？

int foo(int bar[5][5]); // identical to what?

只有数组的第一维可以衰减。此处 int foo 的等效签名为:

int foo(int (*bar)[5]); // identical to `int foo(int bar[5][5])`

其中 int (*bar)[5] 是指向 5 个整数数组的指针。堆叠更多维度不会改变想法，只有第一个维度会衰减，其他维度需要具有已知大小。

换句话说，您可以跳过第一个维度，因为编译器不关心它的大小，因为它会立即衰减。但是，后续维度不会在调用点衰减，因此您需要知道它们的大小。