c - 3d 数组中 ** 和 * 之间的区别

Question

下面显示的两个代码给出相同的输出，即 **a 和 *a(在 printf 中)。这是为什么？

我不太擅长多维数组，我尝试过各种博客来理解但仍然失败。我不明白这两种情况的输出如何相同。预先感谢您。

两种情况的输出都是 abcdefghijklm

// CODE 1
int main() 
{

  char a[2][3][3] = {'a','b','c','d','e','f','g', 
                    'h','i','j','k','l','m'};
  printf("%s ", **a); 
  return 0; 
} 

///代码2

int main() {

  char a[2][3][3] = {'a','b','c','d','e','f','g', 
                    'h','i','j','k','l','m'};
  printf("%s ", *a); 
  return 0; 
} 

Answer 1

这是一个有趣的事情。

请记住，数组元素是连续排列的 - a 在内存中看起来像这样:

   +---+
a: |'a'| a[0][0][0]
   +---+ 
   |'b'| a[0][0][1]
   +---+
   |'c'| a[0][0][2]
   +---+
   |'d'| a[0][1][0]
   +---+
   |'e'| a[0][1][1]
   +---+
   |'f'| a[0][1][2]
   +---+
   |'g'| a[0][2][0]
   +---+
   |'i'| a[0][2][1]
   +---+
   |'j'| a[0][2][2]
   +---+
   |'k'| a[1][0][0]
   +---+
   |'l'| a[1][0][1]
   +---+
   |'m'| a[1][0][2]
   +---+
   | 0 | a[1][1][0]
   +---+
   | 0 | a[1][1][1]
   +---+
    ...

由于您提供的初始值设定项少于数组大小可容纳的数量(12 与 18)，因此剩余元素将初始化为 0(这在稍后很重要)。

首先，一些关于数组的背景知识:

除非它是 sizeof 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，否则表达式 类型“T 的 N 元素数组”将被转换(“衰减”)为“指向 T 的指针”类型的表达式，并且表达式将是数组第一个元素的地址。

数组下标操作a[i]定义为*(a + i) - 给定起始地址a ，从该地址偏移 i 元素(不是字节!)并取消引用结果。这意味着 *a == *(a + 0) == a[0]。

那么，这如何应用于您的代码？

表达式 a 的类型为“char 的 3 元素数组的 3 元素数组的 2 元素数组”。如果 a 不是 sizeof 或一元 & 运算符的操作数，则该表达式“衰减”为类型“指向 3 元素数组的指针” char”的三元素数组，表达式的值为数组第一个元素的地址 - &a[0]。

表达式*a取消对该指针的引用，并且表达式的类型是“char的3元素数组的3元素数组”。同样，该表达式不是 sizeof 或一元 & 操作数的操作数，因此它被转换为“指向 char” 的 3 元素数组的指针>”，其值为数组第一个元素的地址，即&(*a)。由于*a == a[0]，这也可以看作&a[0][0]。

表达式**a取消引用*a的结果(其类型为“指向char的3元素数组的指针”) ，表达式的类型是“char的三元素数组”。同样，该表达式不是 sizeof 或一元 & 运算符的操作数，因此它会“衰减”为“指向 char 的指针”。

巧合的是，这正是 %s 所期望的。 %s 转换说明符期望其参数具有 char * 类型，并指向字符序列中的第一个字符，后跟 0 值终止符。还记得之前我说过数组的剩余 6 个元素将被初始化为 0 吗？也许无意中，您在 a 中存储了一个字符串。

因此，这就是为什么您会得到使用 **a 所做的输出。但为什么 *a 也能工作呢？

数组的地址与数组第一个元素的地址相同 - &a[0] == &a[0][0] == &a[0][0][0] (您可以从上面的 ASCII 艺术中看到)。 *a 的 type 是错误的 - char (*)[3] 而不是 char * - 所以严格来说也就是说，行为是未定义的，但其值(至少其逻辑值)与**a相同。不同的指针类型可能有不同的表示形式，因此可能存在一个平台，其中 char (*)[3] 的表示形式可能与 char * 不同，例如这段代码不起作用。但是，在 x86 等平台上，所有指针类型都具有相同的表示形式，因此 *a 的值的解释方式与 **a 的值相同。