C/C++数组与指针dereference问题

Question

见下图代码，注释表示问题,输出结果在最后：

    int b[2][3]= {1,2,3,4,5,6};

    cout<<b<<endl;
    cout<<*b<<endl;  
    cout<<&b<<endl;
    cout<<b[0]<<endl;
    cout<<&b[0]<<endl;
    cout<<*b[0]<<endl;//1.既然b[0]和b地址是一样的，为什么取value得到的结果不同，换言之为什么*b取到的仍然是地址？
    cout<<"---------"<<endl;

    cout<<(b+1)<<endl;
    cout<<*(b+1)<<endl; // 2.此行和上一行输出结果一样，那下一行代码加*的作用是什么？
    cout<<(*(b+1)+2)<<endl;
    cout<<(b[1]+2)<<endl;
    cout<<"---------"<<endl;

    cout<<&b[0][5]<<endl;
    cout<<&b[1][2]<<endl;
    cout<<(b[0]+5)<<endl;
    cout<<(b+5)<<endl;  //3.2D->1D,为什么得到的不是第六个元素的地址呢？

Output:

PS:本人有强迫症囧...学数据结构的时候发现自己C/C++没学好...可是这样补基础是不是有点钻牛角尖啊...恳请有经验的人指导下...

Answer 1

指针算术运算和数组下标访问是等价的。C的多维数组在内存中是连续的线性结构。

1. b的类型在下标访问时会变换为指向长度为三的数组的指针（int (*b)[3];），所以*b的类型是长度为三的数组。
2. b+1代表这个二维数组的第二行，此时该表达式的类型还是指向数组的指针。(b+1)跟*(b+1)的区别仅仅在于多“剥”了一层指针。两者指代内存中的位置是一样的，就好比cout下&b[0]和&b[0][0]输出相同。
3. b+5访问的是b[5][0]。0x22440c + 5*3*4 = 0x22ff34。

Answer 2

本质上来说c/c++没有多维的数组，全部是由一位数组实现的。区别一维和多维数组仅仅在数组的类型上，如int *和int ** 虽然b和b[0]地址相同，但是他们的类型不同，分别是int **和int *，所以解引用后的类型当然也不同。也就是说b和b[0]都是同一个指针，本质上都是一维指针，但是可以通过类型区别是逻辑上的以为指针还是二维指针。

Answer 3

c/c++中，数组（原生数组）都是线性结构的，并且其名字可以当做低一维数组的指针使用。

比如说一维数组int a[n]的名字a，可以当成int *（的右值）来使用，等同于&a[0]。实际上，你在使用的时候，指针运算都被当做指针，只有少数情况，比如声明和sizeof的时候，才被看做数组。

二维数组int b[m][n]的b，可以当成int (*)[n]，同理它等同于&b[0]。当你对它取了下标，比如b[0]之后，它就变成int [n]了，这个时候可以当成int *使用。这里面是两个步骤，并不是一开始就能当做int **。

至于&b，&b[0]和&b[0][0]，分别表示整个数组的首地址，数组第一行的首地址，和数组首个元素的地址，他们的值是一样的。但是类型不同，分别为int (*)[m][n]，int (*)[n]，和int *。