函数参数的差异：双指针VS 2D数组[重复]

Question

在声明的情况下，以下两行不等价（在分配方面）

double ** v1;
double v2[3][3];

但是当这些被用作函数参数时呢？

void func1(double** v1)
void func2(double v2[3][3])

除了提示func2中值的个数外，有没有功能上的区别？

Answer 1

严格来说，double **arr 和 double arr[3][3] 是两种真正不同的类型。

double **arr 不是数组，它只是一个指向double 的指针。你有 没有更多信息。您无法事先知道 arr 是一个双精度数组。因此，arr[1][2] 将意味着“跳过第一个 double 指针并取消引用第二个指针作为采用第三个元素（索引 2）的数组”。

所以，x = arr[1][2] 可以翻译为以下伪代码：

tmp = memory[<arr_address> + sizeof(double *)]
x = memory[<tmp_address> + 2*sizeof(double)]

double arr[3][3]，相反，是一个固定大小的数组，可以做更多的假设。它保证在内存中是连续的，并且 arr[1][2] 意味着“跳过第一个数组 3 double，然后跳过第二个数组的两个 double 和看第三个（索引 2）”。

所以，x = arr[1][2] 可以翻译为以下伪代码：

x = memory[<arr_address> + (3 + 2)*sizeof(double)]

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作为一个实际示例，考虑以下程序：

int func1(int** v1) {
    return v1[1][2];
}

int func2(int v2[3][3]) {
    return v2[1][2];
}

int main(void) {
    int const_arr[3][3]; // Values are not important.
    int **double_ptr;    // We don't really run this code!

    func1(const_arr);
    func2(double_ptr);
}

编译后，它会给出以下（非常相关的）警告：

arrayparam.c: In function ‘main’:
arrayparam.c:13:8: warning: passing argument 1 of ‘func1’ from incompatible pointer type [-Wincompatible-pointer-types]
  func1(const_arr);
        ^~~~~~~~~
arrayparam.c:1:5: note: expected ‘int **’ but argument is of type ‘int (*)[3]’
 int func1(int** v1) {
     ^~~~~
arrayparam.c:14:8: warning: passing argument 1 of ‘func2’ from incompatible pointer type [-Wincompatible-pointer-types]
  func2(double_ptr);
        ^~~~~~~~~~
arrayparam.c:5:5: note: expected ‘int (*)[3]’ but argument is of type ‘int **’
 int func2(int v2[3][3]) {

---

从生成的汇编中可以非常清楚地看到，这两个函数做了完全不同的事情，而这个汇编代码真的和我上面写的伪代码一模一样：

func1():

664:   48 89 7d f8             mov    QWORD PTR [rbp-0x8],rdi
668:   48 8b 45 f8             mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x8] ; load the array
66c:   48 83 c0 08             add    rax,0x8                 ; go 1*8 = 8 bytes forward (sizeof(int*))
670:   48 8b 00                mov    rax,QWORD PTR [rax]     ; dereference that pointer
673:   8b 40 08                mov    eax,DWORD PTR [rax+0x8] ; go 2*4 = 8 bytes forward (2*sizeof(int)) and take the value there

func2():

67c:   48 89 7d f8             mov    QWORD PTR [rbp-0x8],rdi
680:   48 8b 45 f8             mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x8] ; load the array
684:   48 83 c0 0c             add    rax,0xc                 ; go 3*4 = 12 bytes forward
688:   8b 40 08                mov    eax,DWORD PTR [rax+0x8] ; go another 2*4 = 8 bytes forward and take the value there