C语言中多维数组指针的“级别”

介绍很详细，给指针分“级”的思想很好，有种恍然大悟的感觉，感谢这位老师的分享，大家一起共同进步吧。

原文地址：http://blog.sina.com.cn/s/blog_4a6e6a1701000ape.html作者：零下＃361＃度

 在学习C语言的过程中，多维数组的指针是一个难点，许多初学者接受起来都感到困难，特别是对二维数组中a+i=a［i］=*(a+i)这样的等式不能理解，而在应用中对“行指针”和变量指针的运用也经常出现错误。纠其原因，主要是没有抓住问题的关键，同时又受到一维数组思维惯性的影响，不能从较高的角度来掌握问题的本质。笔者总结多年讲授C语言的教学经验，提出用“级别论”的方法来分析问题，收到了较好的效果，能够帮助初学者加深对这一问题的理解。
1　数组地址的“级别”
1.1　什么是数组地址的“级别”?
　　为了有助于对问题的理解，我们人为地给数组的地址“定级”，以二维数组为例，已知有如下说明语句：
　　static int a［3］［4］;
则a+i、a［i］、&a［i］［0］都表示地址，且有a=a［i］=&a［i］［0］，它们的区别是什么?我们说，a是“二级地址”，它是指向“行”的；a［i］是“一级地址”，它是指向元素的。归纳起来我们有如下论断：
　　二维数组名+i=“二级地址”，它指向数组中的某一行，称为“行地址”；
　　一维数组名+i=“一级地址”，它指向数组中的某一个元素，称为“元素地址”或“点地址”；
　　作为特例，我们可以把数组元素称为“0级地址”。
1.2　各级地址的取值范围
　　二级地址的取值范围是各行的首地址，亦即每一行第一个元素的地址，因此有a+i=&a［i］［0］；而一级地址的取值范围是所有元素地址值，因此有a［i］+j=&a［i］［j］。由此可以看出，一、二级地址的值域有相交的部分。当一、二级地址都取某一行的首地址时，它们的值便相等了。此时便有： a+i=a［i］=*(a+i)=&a［i］［0］。
1.3　推广到一般情况
　　对于三维数组，我们有：
　　三维数组名+i=“三级地址”，它指向数组中的某一平面，称为“层地址”；
　　二维数组名+i=“二级地址”，它指向数组中的某一直线，称为“行地址”；
　　一维数组名+i=“一级地址”，它指向数组中的某一个元素，称为“点地址”。
　　例如int a［3］［4］［5］；是一个三维数组，则a表示三级地址，a［0］表示二级地址，a［0］［0］表示一级地址，而a［0］［0］［0］则表示元素(0级地址)。
　　用此方法，我们可以推广到n维数组，n维数组中的最高级地址是“n级地址”。当然超过三维时，我们便难以给出它的几何解释。
2　运算符*与［］的作用
　　在表示多维数组的指针时，数组名与指针运算符*和下标运算符［］紧密的结合在一起，此时两者的作用是等价的，它们都起到“降级”的作用。若a表示二级地址，则a［0］和*a表示一级地址，a［0］［0］和**a则表示元素。由此可以看出，每增加一个*或［］，地址的级别就下降一级，在这里*和［］可以混合使用，例如*(a［i］+j )，*(*(a+i)+j), a［i］［j］都表示二维数组中第i行第j列的元素。判断一个指针常量或变量的“级别”只需查看表达式中*与［］的个数便一目了然了。
3　指针变量的“级别”
　　与指针常量(地址)相对应指针变量也有它的“级别”。指针变量的级别是由其定义方式决定的。
3.1　设p为指针变量，若其定义语句为int (*p)［n］则p为二级指针变量，它的初值也只能是二级地址，此时p+1指向下一行，亦即“二级指针按行移动”。
　　例1、输出二维数组任一行任一列元素的值
　　main ()
　　{ static int a［3］［4］={1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23};
　　int i,j,(*p)［4］;/* 定义二级“行指针”p */
　　p=a; /*二级指针变量的初值为二级地址 */
scanf (″i=%d, j=%d ″, &i, &j);
　　printf (″a［%d, %d］=%d＼n ″,i,j,*(p+i)+j));
　　}
　　运行结果：
　　i=1, j=2
　　a［1,2］=13
3.2　设p为指针变量，若其定义语句为 int *p；则p为一级指针变量，它的初值也只能是一级指针，此时p+1指向“下一个元素”，亦即一级指针按元素移动。
　　例2、用指针变量输出数组元素的值。
　　main ()
　　{ static int a［3］［4］={1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23};
　　int i, (*p) /* 定义一级p */
　　p=a［0］; /*一级指针变量的初值只能是一级地址 */
　　for (p=a［0］; p
　　{if ((p-a［0］)%4==0) printf (″＼n ″)
　　printf (″%4d ″, *p);
　　}
　　}
　　运行结果：
　　1　 3　 5　 7
　　9　 11　13　15
　　17　19　21　23
　　虽然在二维数组中a=a［0］=&a［0］［0］，但在例1中对指针变量赋值的语句只能写成p=a；而不能写成p=a［0］或p=&a［0］［0］；而在例2中，由于a［0］或&a［0］［0］都是一级地址，所以p=a［0］可以代换成p=&a［0］［0］。
3.3　设p为指针变量，若其定义语句为 int (*p)［n］［m］则p为三级指针变量，它的初值是三级指针，此时p+1指向下一层，亦即三级指针按层移动。
　　例3、输出三维数组某一行某一列元素的下标值
　　main ()
　　{static int a［2］［3］［4］
　　={1,3,5,7,
　9,11,13,15,
　17,19,21,23,
　25,27,29,31,

　33,35,37,39,
　41,43,45,47}；
　　int i,j,k,m;
　　int (*p) ［3］［4］；/* 定义一个三维的层指针 */
　　p=a; /* 把三级地址赋给三级指针变量 */
　　printf (″a［i］［j］［k］= ″);
　　scanf (″%d ″, &m)；
　　for (i=0; i<2; i++)
　　for (j=0; j<3; j++)
　　for (k=0; k<4; k++)
　　if(*(*(*(p+i)+j)+k)==m)
　　printf (″i=%d, j=%d, k=%d＼n ″, i+1,j+1,k+1);
　　}
　　运行结果：
　　a［i］［j］［k］=45
　　i=2,j=3,k=3
　　例1、例2为谭浩强编C程序设计教材中的例题，例3为自编例题。
　　所有程序在PC486/DX66、Turbo C 2.0环境下调试通过。