Индексация в массивах

Указатели и массивы тесно связаны друг с другом. Имя массива без индекса — это указатель на первый (начальный) элемент массива. Рассмотрим, например, следующий массив:

char p[10];

Следующие два выражения идентичны:

p
&p[0]

Выражение

p == &p[0]

принимает значение ИСТИНА, потому что адрес 1-го элемента массива — это то же самое, что и адрес массива.

Как уже указывалось, имя массива без индекса представляет собой указатель. И наоборот, указатель можно индексировать как массив. Рассмотрим следующий фрагмент программы:

int *p, i[10];
p = i;
p[5] = 100; /* в присваении используется индекс */
*(p+5) = 100; /* в присвоении используется адресная арифметика */

Оба оператора присваивания заносят число 100 в 6-й элемент массива i. Первый из них индексирует указатель p, во втором применяются правила адресной арифметики. В обоих случаях получается один и тот же результат. (Подробно указатели и адресная арифметика рассматриваются в главе 5.)

Можно также индексировать указатели на многомерные массивы. Например, если а — это указатель на двухмерный массив целых размерностью 10×10, то следующие два выражения эквивалентны:

a
&a[0][0]

Более того, к элементу (0,4)[1] можно обратиться двумя способами: либо указав индексы массива: а[0][4], либо с помощью указателя: *((int*)а+4). Аналогично для элемента (1,2): а[1][2] или*((int*)а+12). В общем виде для двухмерного массива справедлива следующая формула:

a[j][k] эквивалентно *((базовый_тип *)а+(j* длина_строки)+k)

Правила адресной арифметики требуют явного преобразования указателя на массив в указатель на базовый тип (см. главу 5). Указатели используются для обращения к элементам массива потому, что часто операции адресной арифметики выполняются быстрее, чем индексация массива.

Двухмерный массив может быть представлен как указатель на массив одномерных массивов. Добавив еще один указатель, можно с его помощью обращаться к элементам отдельной строки массива. Этот прием демонстрируется в функции pr_row(), которая печатает содержимое конкретной строки двухмерного глобального массива num:

int num[10][10];

/*... */

void pr_row(int j)
{
int *p, t;

p = (int *) &num[j][0]; /* вычисление адреса 1-го
элемента строки номер j */

for(t=0; t<10; ++t) printf("%d ", *(p+t));
}

Эту функцию можно обобщить, включив в список аргументов номер строки, длину строки и указатель на 1-й элемент:

void pr_row(int j, int row_dimension, int *p)
{
int t;

p = p + (j * row_dimension);

for(t=0; t<row_dimension; ++t)
printf("%d ", *(p+t));
}

/*... */

void f(void)
{
int num[10][10];

pr_row(0, 10, (int *) num); /* печать 1-й строки */
}

Такой прием "понижения размерности" годится не только для двухмерных массивов, но и для любых многомерных. Например, вместо того, чтобы работать с трехмерным массивом, можно использовать указатель на двухмерный массив, причем вместо него в свою очередь можно использовать указатель на одномерный массив. В общем случае вместо того, чтобы обращаться к n -мерному массиву, можно работать с указателем на (n-1)-мерный массив. Причем этот процесс понижения размерности кончается на одномерном массиве.

Дата добавления: 2015-10-13