一维/二维数组指针的底层类型是什么，为什么需要双重解引用？

Question

假设我这样初始化数组和变量：

int arr1d[3] = { 1, 2, 3 };
int* arrptr = arr1d;
int (*ptr1d)[3] = &arr1d;

int arr2d[2][3] = { {1, 2, 3}, {4, 5, 6} };
int (*ptr2d)[3] = arr2d;

所以，arr1d是一个由 3 个整数组成的数组。在底层，arr1d是一个指向数组第一个元素的指针，即&arr1d[0]. 因此，我们可以赋值arr1d给int* arrptr。

ptr1d指向一个由 3 个整数组成的数组。arr1d是int*指向&arr1d[0]，但为什么是&arr1d类型int (*)[3]？天真地，我认为写作&arr1d只是给了我们一个地址来分配给指针。这是特定于指向数组的指针吗？

显然，arr2d是类型int (*)[3]（我从这篇文章中学到的）。双方ptr2d并*ptr2d具有相同的值，所以这是为什么第二解引用甚至是必要的？我的想法是，这可能是因为ptr2d类型是int (*)[3]（指向 3 个整数数组的指针），*ptr2d是类型int*（指向整数的指针），所以**ptr2d最终得到我们第一个数组的第一个值，1。所以我们不是正如我们在许多图中看到的那样，在此处取消引用以遍历地址，我们正在取消引用以访问基础类型。这样对吗？这是否解释了为什么类型&arr1d也是int (*)[3]（我们要“上一层楼”？）

谢谢你。

Answer 1

int arr1d[3] = { 1, 2, 3 };

因此，arr1d 是一个包含 3 个整数的数组。

正确的。

在幕后，arr1d 是指向数组第一个元素的指针，即 &arr1d[0]

不清楚您所说的“幕后”是什么意思，但在 C++ 语言中，数组就是数组。它不是指针类型。说arr1d是&arr1d[0]是错误的。如果您的意思是在机器代码中，那么它是错误的，因为机器代码既没有类型也没有变量。

因此，我们可以赋值arr1d给int* arrptr。

我们可以赋值arr1d，int* arrptr因为数组类型可以隐式转换为指向其元素类型的指针。并且这种转换的结果确实与&arr1d[0]. 这种转换称为衰减。

天真地，我认为写作&arr1d只是给了我们一个地址来分配给指针。

&arr1d只是给了我们一个可以分配给指针的地址。所以，你的想法是正确的。

但为什么是&arr1d类型int (*)[3]？

的类型arr1d是 3 个整数的数组，即int[3]。获取它的地址会给你一个指向 3 个整数数组的指针，即int (*)[3]）。

这是特定于指向数组的指针吗？

一元&总是给出一个指向操作数的指针（除非类类型的操作符已经被重载，在这种情况下它给出重载返回的任何东西；重载一元&是罕见的）。它被称为 addressof 运算符。

当然，&只有当操作数是数组时，才会给你一个指向数组的指针。其他时候它会给出一些其他的指针类型。

int (*ptr2d)[3] = arr2d;

显然，arr2d是类型int (*)[3]（我从这篇文章中学到的）。

你学错了。的类型arr2d是int[2][3]。int[3]是元素的类型，arr2d因此int (*)[3]是数组类型衰减到的指针类型；指向该数组元素的指针。

*ptr2d是类型int*（指向 int 的指针）

错误的。*ptr2d是类型int[3]（3 个整数的数组）。此数组确实隐式转换为指向其第一个元素的指针，该元素的类型为int*。