c - C 数组的结构如何

Question

我有一个关于 C 数组如何存储在内存中的问题。但我在表达这个问题时遇到了困难，所以我尽力用语言表达它。我的英语有问题。假设我们有一个三维数组:

int foo[2][3][4];

可以使用数组或指针表示法访问元素:

foo[i][j][k]    
*(*(*(foo + i) + j) + k)

我们可以将数组视为指向 int 指针的指针，或者例如指向 (*a)[2][3] 等二维数组的指针。

我的想法中的问题是这样的:我本以为为了“提取”数组中的值，我们只需取消引用数组的顶层(即 [i])一次，第二次级别(即[j])两次，第三级别(即[k])三次。但实际上我们总是必须取消引用三次才能获得任何值。为什么是这样？还是事实确实如此？

我尝试想象内存中的数组结构。

对于我表达这一点的糟糕方式表示歉意。

Answer 1

数组的数组的数组 foo 在内存中的排列如下:

+--------------+--------------+--------------+--------------+--------------+--------------+--------------+--------------+----------+
| foo[0][0][0] | foo[0][0][1] | foo[0][0][2] | foo[0][0][3] | foo[0][1][0] | foo[0][1][1] | foo[0][1][2] | foo[0][1][3] | ... etc. |
+--------------+--------------+--------------+--------------+--------------+--------------+--------------+--------------+----------+

foo[0][0][0] 将位于最低内存位置，foo[1][2][3] 将位于最高内存位置.

还有一个重要的注意事项:数组不是指针。它可以衰减为指向其第一个元素的指针，但请不要将数组“视为”指针。

另一个重要说明:指针 &foo、&foo[0]、&foo[0][0] 和 &foo[ 0][0][0] 都指向同一位置，但它们都是不同的类型，这使得它们在语义上不同:

• &foo 的类型为 int (*)[2][3][4]
• &foo[0] 的类型为 int (*)[3][4]
• &foo[0][0] 的类型为 int (*)[4]
• 并且 &foo[0][0][0] 的类型为 int *

最后要注意的是数组到指针的衰减，它只发生在一步中。这意味着 foo 衰减为 &foo[0]，foo[0] 衰减为 &foo[0][0] >，并且 foo[0][0] 衰减为 &foo[0][0][0]。