C语言指向二维数组的四种指针以及动态分配二维数组的五种方式

应用场景

当二维数组作为结构成员或返回值时，通常需要根据用户传递的参数来决定二维数组的大小，此时就需要动态分配二维数组。

可能指向二维数组的指针

如果现在有一个二维数组a[3][2]，那么将有以下几种指针可以指向它：

//第一种：二维数组指针，指向整个二维数组
int (*ptr)[3][2]=&a;

//第二种：一维数组指针，指向二维数组第一行元素
int (*ptr)[2]=a;//or &a[0]

//第三种：int *型指针，指向二维数组第一行第一列的第一个元素
int *ptr=&a[0][0];//or *a

//第四种：int *型指针，指向二维数组第一行元素
int **ptr = calloc(3, sizeof(int *));
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
   	*(ptr+i)=*(a+i);
}

动态分配二维数组

• 方式一

int main(int argc, char **argv) {
    //初始化
    int (*ptr)[3][2] = calloc(3 * 2, sizeof(int));
    //赋值
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        for (int j = 0; j < 2; ++j) {
            (*ptr)[i][j]=j;
        }
    }
    //打印
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        for (int j = 0; j < 2; ++j) {
            printf("%d", (*ptr)[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

• 方式二：

int main(int argc, char **argv) {
    //初始化
    int (*ptr)[2] = calloc(3 * 2, sizeof(int));
    //赋值
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        for (int j = 0; j < 2; ++j) {
            *(ptr[i]+j)= j;
        }
    }
    //打印
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        for (int j = 0; j < 2; ++j) {
            printf("%d", *(ptr[i]+j));
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

在应用场景中通常采用以下三种方式动态分配二维数组，因为这两种方式在声明二维数组时不需要知道二维数组的大小：

• 方式三

int main(int argc, char **argv) {
	//初始化
    int *a = calloc(2 * 3, sizeof(int));
    //赋值
    for (int i=0;i<3;i++){
        for (int j = 0; j < 2; ++j) {
            *(a+2*(i-1)+j)=j;
        }
    }
    //打印
    for (int i=0;i<3;i++){
        for (int j = 0; j < 2; ++j) {
            printf("%d",*(a+2*(i-1)+j));
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

• 方式四：使用此方式时有一些限制，因为以此方式分配的二维数组在内存上不连续

int main(int argc, char **argv) {
    //初始化
    int **ptr = calloc(3, sizeof(int *));
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        *(ptr+i)=calloc(2, sizeof(int));
    }
    //赋值
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        for (int j = 0; j < 2; ++j) {
            *(*(ptr+i)+j)=j;
        }
    }
    //打印
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        for (int j = 0; j < 2; ++j) {
            printf("%d",*(*(ptr+i)+j));
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

• 方式五：第四种方式的改进，内存连续

int main(int argc, char **argv) {
    //初始化
    int **ptr = calloc(3, sizeof(int *));
    *ptr = calloc(3 * 2, sizeof(int));
    for (int i = 1; i < 3; ++i) {
        *(ptr + i) = *ptr + i * 2;
    }
    //赋值
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        for (int j = 0; j < 2; ++j) {
            *(*(ptr + i) + j) = j;
        }
    }
    //打印
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        for (int j = 0; j < 2; ++j) {
            printf("%d", *(*(ptr + i) + j));
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}