在 C 中增加二维数组

Question

我刚刚开始学习 C 中的二维数组，我遇到了这段代码，其中二维数组像 ++array 这样直接预递增。

我尝试在 3 个不同的位置打印矩阵（初始化后、递增后的函数中、函数调用后的主函数中），但我不明白预递增是如何工作的。

我还注意到a[1][1]++ 反映在原始矩阵中（8 递增到 9），但没有别的。

#include <stdio.h>
void printmatrix(int[3][3]);
int function(int a[][3])
{
    int i,j;
    ++a; //what does this do?
    printf("In function...\n");
    printmatrix(a);
    a[1][1]++;
}
void printmatrix(int a[3][3])
{
    int i,j;
    for(i=0;i<3;i++)
    {
        for(j=0;j<3;j++)
        {
            printf("%d ",a[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    printf("\n");
}

int main()
{
int a[3][3]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};
printf("Initially...\n");
printmatrix(a);
function(a);
printf("In main...\n");
printmatrix(a);
printf("a[2][1]-a[1][2]=%d",a[2][1]-a[1][2]);
return 0;
}

我得到的输出是，

Initially...
1 2 3 
4 5 6 
7 8 9 

In function...
4 5 6 
7 8 9 
32765 0 0 

In main...
1 2 3 
4 5 6 
7 9 9 

a[2][1]-a[1][2]=3

此外，当我在主函数中声明数组后尝试预递增数组时，出现以下错误。

int a[3][3]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};
a++;

main.c: In function ‘main’:
main.c:28:2: error: lvalue required as increment operand
 a++;

Answer 1

我刚刚开始学习 C 中的二维数组，我遇到了这个 像 ++array 这样直接预递增 2D 数组的代码。

不，你没有。至少在我知道的任何 C 编译器都会接受的程序中没有。数组通常包含可修改的元素，但整个数组不是可修改的单元。

在这个函数中...

int function(int a[][3])
{
    int i,j;
    ++a; //what does this do?
    printf("In function...\n");
    printmatrix(a);
    a[1][1]++;
}

...虽然参数a是用数组语法表示的，但它实际上是一个指针，而不是一个数组。这是 C 的一个怪癖，尽管它与围绕数组的其他 C 语义非常一致。函数签名等价于...

int function(int (*a)[3])

...，它将 a 声明为指向 3 个 ints 的数组的指针。因此，内部的++a 具有其正常效果：它计算指向*a 之后的下一个int[3] 的指针，并更新a 以指向它。

现在考虑main()：

int main()
{
int a[3][3]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};
printf("Initially...\n");
printmatrix(a);
function(a);
// [...]

在main() 中，标识符a 表示一个二维数组，但有几个值得注意的例外，无论它出现在表达式中的什么位置，它都会被转换为指向其第一个元素的指针。这样一个指针的类型正是function() 所期望的参数类型，所以函数调用就可以了。

请注意，C 函数调用具有严格的按值传递语义。该函数接收它自己的指针副本，因此它所做的更改不会影响main()（没有持久存储）中的指针值，更不用说派生它的数组了。

当我在声明数组后尝试预递增数组时 main 函数我得到了以下错误。

int a[3][3]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};
a++;

正如我已经写过的，整个数组是不可修改的。但是，编译器生成的诊断消息有点不对劲。该片段中的a 是一个左值。但它不是一个可修改的左值，这是前置和后置自增运算符对操作数的要求。

Answer 2

你不能增加一个数组，这是没有意义的。您可以增加一个指针。指针和数组是两种不同的东西。

++a; //这是做什么的？

这增加了一个指针，因为a 是一个指针。虽然它被声明为int a[][3]，但它不是二维数组。

为什么是指针而不是数组？因为它是一个函数参数。函数参数不能是数组。你可以用方括号声明它，但它仍然不是一个数组。它与int (*a)[3] 的含义完全相同——仅当它是一个函数参数时。在printmatrix 也是。这很重要。

它是一个指向一维数组的指针，它是二维数组的第一个元素，也就是数组的数组。增量发生后，它开始指向同一数组的 second 元素。如果您将 2D 数组视为矩阵，则它现在指向矩阵的第二行。这就是递增指针的作用。如果它之前指向数组的第 nth 个元素，那么它将指向之后的第 n+1th 元素（并且这个特定数组的元素是一维数组，也就是行）。

这使得打印发生在printmatrix(a);未定义的行为中。 a 现在指向 2D 数组的 second 元素，但 printmatrix 不知道它，并打印为好像它前面还有 3 行。

此外，当我在主函数中声明数组后尝试预递增数组时，出现以下错误。

没错，因为在main 中，a 是一个数组，而不是一个指针。你不能增加一个数组。