指针数组和指向数组的指针之间的区别？

Question

 char string1[3][4]={"koo","kid","kav"}; //This is a 2D array

 char  * string[3]={"koo","kid","kav"}; //This is an array of 3 pointers pointing to 1D array as strings are stored as arrays in memory
 char (*string1Ptr)[4]=string1; //This is a pointer to a 1D array of 4 characters

//I want to know differences between string1Ptr(pointer to array mentioned in question) and string(array of pointers mentioned in question). I only typed string1 here to give string1Ptr an address to strings

除了string 可以指向任何大小的字符串，string1Ptr 只能指向大小为 4 的字符串（否则指针运算会出错），我看不出它们之间有任何区别。

例如，

   printf("%s\n", string1[2]);   // All print the same thing, ie, the word "kav"
   printf("%s\n", string1Ptr[2]);
   printf("%s\n", string[2]);

它们似乎都执行相同的指针运算。（我假设string 和string1Ptr 的原因几乎相似，除了我上面提到的差异）

那么 string 和 string1Ptr 有什么区别呢？有什么理由使用其中一个吗？

PS：我是新手，所以请放轻松。 另外，我确实检查了C pointer to array/array of pointers disambiguation，它似乎没有回答我的问题。

Answer 1

char string1[3][4]={"koo","kid","kav"}; //This is a 2D array

char  * string[3]={"koo","kid","kav"}; //This is an array of 3 pointers pointing to 1D array as strings are stored as arrays in memory
char (*string1Ptr)[4]=string1; //This is a pointer to a 1D array of 4 characters

除了string 可以指向任意大小的字符串之外 string1Ptr 只能指向大小为 4 的字符串（否则 指针算术会出错），我之间没有任何区别 他们。

它们是绝对的、根本的不同，但 C 会费力地向你隐藏区别。

string 是一个数组。它标识一个连续的内存块，其中存储了它的元素。在此示例中，这些元素恰好是 char * 类型，但这是一个相对次要的细节。可以将这里类比为包含多个房间的房子——这些房间在物理上是房子的一部分，并且存在于房子的物理边界内。我可以随心所欲地装饰房间，但它们始终是那所房子的房间。

string1Ptr 是一个指针。它标识一块内存，其内容描述了如何访问另一个不同的内存块，其中驻留了 4 个chars 的数组。在我们的房地产类比中，这就像一张纸，上面写着“42 C 街，主卧室”。使用该信息，您可以找到房间并根据需要重新装修，就像在其他情况下一样。但是您也可以用定位器替换纸张，用于不同的房间，可能在不同的房子里，或者用随机文本，或者您甚至可以烧掉整个信封，而不会影响 C 街上的房间。

string1 就其本身而言，是一个数组数组。它标识存储其元素的连续内存块。这些元素中的每一个本身都是一个由 4 个chars 组成的数组，顺便说一下，它恰好是string1Ptr 可以指向的对象类型。

例如，

printf("%s\n", string1[2]);   // All print the same thing, ie, the word "kav"
printf("%s\n", string1Ptr[2]);
printf("%s\n", string[2]);

它们似乎都执行相同的指针运算。（我的理由 假设string 和string1Ptr 几乎相似，除了 我上面说的区别）

... 这就是 C 隐藏区别的地方。要了解 C 数组的基本内容之一是，在几乎所有表达式中，数组类型的 ^* 值都是静默自动的转换为指针[指向数组的第一个元素]。这有时被称为指针“衰减”。因此，索引运算符是指针上的运算符，而不是数组上的运算符，实际上它在您的三个示例中确实具有类似的行为。事实上，string1 衰减到的指针类型与string1Ptr 的类型相同，这就是为什么您为后者提供的初始化是允许的。

但是你应该明白，这三种情况下操作的逻辑顺序是不一样的。首先，考虑

printf("%s\n", string1Ptr[2]);

这里，string1Ptr 是一个指针，索引运算符直接适用于该指针。结果等价于*(string1Ptr + 2)，其类型为char[4]。作为数组类型的值，即转换为指向第一个元素的指针（产生char *）。

现在考虑

printf("%s\n", string1[2]);

string1 是一个数组，因此首先将其转换为指向其第一个元素的指针，从而产生char(*)[4] 类型的值。这与string1Ptr1 的类型相同，并且会相应地进行评估，如上所述。

但这个有点不同：

printf("%s\n", string[2]);

这里，string 是一个指针，因此索引操作直接应用于它。结果等价于*(string + 2)，其类型为char *。不执行自动转换。

有什么理由使用其中一个？

很多，双向的，取决于您当时的特殊需求。一般来说，指针更灵活，尤其是在处理动态分配的内存时需要它们。但他们遭受的问题是

• 指针可能在范围内，但不指向任何东西，并且
• 声明一个指针不会为它创建任何指向的东西。另外，
• 即使一个指针在程序执行期间一次指向某个东西，并且它的值随后没有被程序写入，它仍然可以停止指向任何东西。 （这通常是由于指针比它指向的对象寿命更长。）

此外，它既可以是优势也可以是劣势

• 可以在其生命周期内任意多次将指针指定为指向新对象。

一般来说，数组更容易用于多种用途：

• 声明一个数组会为其所有元素分配空间。您可以选择在声明时为它们指定初始值，或者在某些（但不是全部）情况下使用默认初始化。
• 数组的标识符是有效的，并且无论它在范围内的任何地方都引用该数组。
• （可选）如果提供了初始化程序，则数组声明可以使用它来自动确定数组维度。

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^* 但只有几乎所有。有一些例外，最重要的是 sizeof 运算符的操作数。

Answer 2

string1和string的区别同：

char s1[4] = "foo";
char *s2 = "foo";

s1 是一个 4 个字符的可写数组，s2 是一个指向字符串字面量的指针，它是不可写的。见Why do I get a segmentation fault when writing to a string initialized with "char *s" but not "char s[]"?。

因此，在您的示例中，可以通过 string1[0][0] = 'f'; 将 string1[0] 更改为 "foo"，但 string[0][0] = 'f'; 会导致未定义的行为。

此外，由于 string 是一个指针数组，您可以重新分配这些指针，例如string[0] = "abc";。你不能分配给string1[0]，因为元素是数组，而不是指针，就像你不能重新分配s1一样。

string1Ptr 起作用的原因是因为string1 是一个 char 的二维数组，它保证是连续的。 string1Ptr 是一个指向 4 个字符数组的指针，当你索引它时，你会增加那个字符数，这会让你到达 string1 数组的下一行。