指針算術幫助

Question

我一直在研究C++進行測試，目前我正在使用指針算術。

的基本問題是以下內容：

int numColumns = 3; 
int numRows = 4; 

int a[numRows][numColumns]; 

a[0][0] = 1; 
a[0][1] = 2; 
a[0][2] = 3; 
a[1][0] = 4; 
a[1][1] = 5; 
a[1][2] = 6; 
a[2][0] = 7; 
a[2][1] = 8; 
a[2][2] = 9; 
a[3][0] = 10; 
a[3][1] = 11; 
a[3][2] = 12; 

for (int i=numColumns-1; i>-1;i--) 
{ 
    cout << a[numRows-1][i] << endl; 
} 

一個非常簡單的程序，它打印低級「的矩陣的行」。即12,11,10。

現在我試圖做一個int *的等價物。

我已經通過我的同學說是認爲它是這樣的：

array[i][j] == p[numColumns*i+j] 

如果這是正確的，不應該下面是相當於什麼我在尋找：

int* p = reinterpret_cast<int*> a; 
for (int i=numColumns-1; i>-1;i--) 
{ 
    cout << p[numColumns*(numRows-1)+i] << endl; 
} 

謝謝。

Answer 1

int array[3][5]不是int array[3*5]的抽象（在C++語言中）。該標準說，一個2維數組（通常是N維數組）是數組的數組。 array[3][5]是一個由三個元素組成的數組，其中每個元素都是一個包含5個元素（在這種情況下爲整數）的數組。 C++的類型系統確實做出了區分。

根據C++標準，數組T array[N]是一個連續的內存塊，包含T型的N個元素。所以這意味着一個多維數組，比如int array [3] [5]將是一個包含3個int[5]數組的連續內存塊，並且每個int[5]數組都是一個連續的塊，其編號爲5 ints。

在我的機器上，內存最終佈局與您預期的完全相同 - 與int array[3*5]完全相同。然而，由於類型系統（區分int[]和int[][]），內存的處理方式不同。這就是爲什麼你需要使用reinterpret_cast，它基本上告訴你的編譯器「拿這個內存，不做任何轉換，把它當作這種新類型」。

但我不完全確定這個內存佈局是否有保證。我找不到標準中的任何內容，說明不能填充數組。如果它們可以被填充（再次，我不確定），那麼int[5]數組實際上可能不是5個元素長（更好的例子是char[5]，我可以看到它被填充到8個字節）。

同樣在int*和int**之間存在明顯的差異，因爲後者不保證連續的存儲器。

編輯：C++區分int[3*5]和int[3][5]的原因是因爲它想要保證內存中元素的順序。在C++中int[0][1]和int[0][2]分別是sizeof(int)。但是在Fortran中，例如，int[0][0]和int[1][0]分別爲sizeof(int)，因爲Fortran使用列主要表示。

這裏有一個圖，以幫助解釋：

0 1 2 
3 4 5 
6 7 8 

可以做成一個數組，看起來像{} 0,1,2,3,4,5,6,7,8或數組看起來像：{0,3,6,1,4,7,2,5,8}。

Answer 2

提示：在您的原始代碼中，a的類型更類似於int**，因此您不應該將其轉換爲int*。它是一個指針指向的東西。

如果你想像一維數組那樣訪問它，那麼a也必須被定義爲一維數組。

Answer 3

@rwong：真的嗎？我認爲多dimensionals陣列只是一個「抽象」對我們來說，因爲下面是等價的：

int array[3][5]; 
int array[3*5]; 

不管怎麼說，我detemined什麼是錯的。像往常一樣，這不是我的代碼，而是複製粘貼某人的代碼並從那裏開始工作。

我有什麼是這樣的：

for(int i=numRows-1; i>-1 ;i++) 
{ 
    cout << p[numColumns*numRows-1+i] << endl; 
} 

很有趣，因爲我沒有複製粘貼VS我的代碼，但實際上寫了它從無到有「說明」我的錯誤。

課在這裏學到;）

編輯：我仍然不知道什麼rwong這裏解釋。有人會關心詳細說明嗎？

Answer 4

另一種方式來想一想：既然a是類似於int**，是那裏a的一部分，它類似於一個int*？