c++ - 为什么 int*[] 衰减为 int** 而不是 int[][]？

Question

我试图了解类型衰减的本质。例如，我们都知道数组在特定上下文中衰减为指针。我的尝试是了解 int[] 如何等同于 int* 但二维数组如何与预期的指针类型不对应。这是一个测试用例:

std::is_same<int*, std::decay<int[]>::type>::value; // true

这会按预期返回 true，但不会:

std::is_same<int**, std::decay<int[][1]>::type>::value; // false

为什么这不是真的？我终于找到了让它返回 true 的方法，那就是将第一个维度设为指针:

std::is_same<int**, std::decay<int*[]>::type>::value; // true

该断言适用于任何带有指针但最后一个是数组的类型。例如 (int***[] == int****;//true)。

我能解释一下为什么会这样吗？为什么数组类型与预期的指针类型不对应？

Answer 1

Why does int*[] decay into int** but not int[][]?

因为用它做指针运算是不可能的。

例如，int p[5][4] 表示一个数组(length-4 array of int)。不涉及指针，它只是一个大小为 5*4*sizeof(int) 的连续内存块。当您要求特定元素时，例如int a = p[i][j]，编译器真的是这样做的:

char *tmp = (char *)p           // Work in units of bytes (char)
          + i * sizeof(int[4])  // Offset for outer dimension (int[4] is a type)
          + j * sizeof(int);    // Offset for inner dimension
int a = *(int *)tmp;            // Back to the contained type, and dereference

显然，它只能这样做，因为它知道“内部”维度的大小。转换为 int (*)[4] 保留此信息；它是一个指向(长度为 4 的 int 数组)的指针。然而，一个 int ** 不;它只是一个指向(指向 int 的指针)的指针。

有关此问题的另一种看法，请参阅 C 常见问题解答的以下部分:

• 6.18: My compiler complained when I passed a two-dimensional array to a function expecting a pointer to a pointer.
• 6.19: How do I write functions which accept two-dimensional arrays when the width is not known at compile time?
• 6.20: How can I use statically- and dynamically-allocated multidimensional arrays interchangeably when passing them to functions?

(这都是针对 C 的，但这种行为在 C++ 中基本不变。)