面试题：C语言中多维数组指针的基础运用

Question

假设有一个二维数组 `int arr[3][4] = {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}};`，请编写代码通过指针来访问并打印出数组中的所有元素。解释在这个过程中指针是如何与多维数组关联的。

Answer 1

#include <stdio.h>

int main() {
    int arr[3][4] = {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}};
    int (*ptr)[4] = arr; // 定义一个指向包含4个int类型元素的数组的指针，并初始化为数组首地址

    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        for (int j = 0; j < 4; j++) {
            printf("%d ", *(*(ptr + i) + j)); // 通过指针访问并打印元素
        }
        printf("\n");
    }

    return 0;
}

指针与多维数组的关联解释

1. 指针类型：int (*ptr)[4] 定义了一个指针 ptr，它指向一个包含4个 int 类型元素的数组。因为 arr 是一个二维数组，其每一行可以看作是一个包含4个 int 类型元素的数组，所以 ptr 可以指向 arr 的每一行。
2. 指针运算：
   • ptr + i：由于 ptr 指向包含4个 int 类型元素的数组，ptr + i 会根据 i 的值移动指针，每次移动的距离是一行的大小（即4个 int 类型元素的大小），这样 ptr + i 就指向了 arr 的第 i 行。
   • *(ptr + i)：对 ptr + i 进行解引用，得到第 i 行的首地址，此时它等价于 arr[i]，类型为 int*。
   • *(ptr + i) + j：在第 i 行的首地址基础上，加上 j，就指向了第 i 行第 j 列的元素。
   • *(*(ptr + i) + j)：再次解引用，就得到了第 i 行第 j 列的具体元素值。