14-函数和二维数组

7.4　函数和二维数组

为编写将二维数组作为参数的函数，必须牢记，数组名被视为其地址，因此，相应的形参是一个指针，就像一维数组一样。比较难处理的是如何正确地声明指针。例如，假设有下面的代码：

int data[3][4] = {{1,2,3,4}, {9,8,7,6}, {2,4,6,8}};
int total = sum(data, 3);

则sum()的原型是什么样的呢？函数为何将行数（3）作为参数，而不将列数（4）作为参数呢？

data是一个数组名，该数组有3个元素。第一个元素本身是一个数组，由4个int值组成。因此data的类型是指向由4个int组成的数组的指针，因此正确的原型如下：

int sum(int (*ar2)[4], int size);

其中的括号是必不可少的，因为下面的声明将声明一个由4个指向int的指针组成的数组，而不是由一个指向由4个int组成的数组的指针；另外，函数参数不能是数组：

int *ar2[4]

还有另外一种格式，这种格式与上述原型的含义完全相同，但可读性更强：

int sum(int ar2[][4], int size);

上述两个原型都指出，ar2是指针而不是数组。还需注意的是，指针类型指出，它指向由4个int组成的数组。因此，指针类型指定了列数，这就是没有将列数作为独立的函数参数进行传递的原因。

由于指针类型指定了列数，因此sum()函数只能接受由4列组成的数组。但长度变量指定了行数，因此sum()对数组的行数没有限制：

int a[100][4];
int b[6][4];
...
int total1 = sum(a, 100);   // sum all of a
int total2 = sum(b, 6);     // sum all of b
int total3 = sum(a, 10);    // sum first 10 rows of a
int total4 = sum(a+10, 20); // sum next 20 rows of a

由于参数ar2是指向数组的指针，那么我们如何在函数定义中使用它呢？最简单的方法是将ar2看作是一个二维数组的名称。下面是一个可行的函数定义：

int sum(int ar2[][4], int size)
{
    int total = 0;
    for (int r = 0; r < size; r++)
        for (int c = 0; c < 4; c++)
            total += ar2[r][c];
    return total;
}

同样，行数被传递给size参数，但无论是参数ar2的声明或是内部for循环中，列数都是固定的——4列。

可以使用数组表示法的原因如下。由于ar2指向数组（它的元素是由4个int组成的数组）的第一个元素（元素0），因此表达式ar2 + r指向编号为r的元素。因此ar2[r]是编号为r的元素。由于该元素本身就是一个由4个int组成的数组，因此ar2[r]是由4个int组成的数组的名称。将下标用于数组名将得到一个数组元素，因此ar2[r][c]是由4个int组成的数组中的一个元素，是一个int值。必须对指针ar2执行两次解除引用，才能得到数据。最简单的方法是使用方括号两次：ar2[r][c]。然而，如果不考虑难看的话，也可以使用运算符*两次：

ar2[r][c] == *(*(ar2 + r) + c) // same thing

为理解这一点，读者可以从内向外解析各个子表达式的含义：

ar2               // pointer to first row of an array of 4 int
ar2 + r           // pointer to row r (an array of 4 int)
*(ar2 + r)        // row r (an array of 4 int, hence the name of an array,
                  // thus a pointer to the first int in the row, i.e., ar2[r]
*(ar2 +r) + c     // pointer int number c in row r, i.e., ar2[r] + c
*(*(ar2 + r) + c) // value of int number c in row r, i.e. ar2[r][c]

sum()的代码在声明参数ar2时，没有使用const，因为这种技术只能用于指向基本类型的指针，而ar2是指向指针的指针。