Deklaracja wskaźnika do tablicy wielowymiarowej

Question

Witam, uczę się języka C z książki "Język C - szkoła programowania" S Praty i mam malutki problem ze wskaźnikami.

Jestem aktualnie na "Wskaźnikach do tablic wielowymiarowych" i mam problem z deklaracją takich wskaźników. W książce jest napisane, że żeby zadeklarować zmienną wskaźnikową, która byłaby zgodna z np. tablicą dwuwymiarową, nie wystarczy wskaźnik do int, gdyż ten typ jest zgodny tylko ze zmienną, która wskazuje pojedynczą wartość int - zmienna wskaźnikowa powinna wskazywać na całą tablice takich wartości. Potem jest przykład deklaracji takiej zmiennej:

int (*wz)[2]; // wz wskazuje do tablicy dwoch elementow typu int

Niby wszystko jasne - powyższa instrukcja tworzy jeden wskaźnik do tablicy składającej się z dwóch liczb typu int. Jednak potem jest przedstawiony przykładowy program, w którym można zobaczyć takie oto instrukcje (przepiszę skróconą wersje programu):

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
int main()
{
    int zippo[4][2] = { {2,4}, {6,8}, {1,3}, {5,7} };
 
    int (*pz)[2]; //deklaracja wskaznika do tablicy wielowymiarowej
    pz = zippo; //przypisanie adresu pierwszego elementu tablicy wielowymiarowej, 
    //gdyz sama nazwa tablicy jest jednoczesnie adresem jej pierwszego elementu
 
    printf("*(*(pz+2)+1) = %d\n", *(*(pz+2)+1) );
    printf("pz[2][1] = %d\n", pz[2][1]);
 
    return 0;
}
 

Może mi ktoś wytłumaczyć, dlaczego w deklaracji wskaźnika do tablicy dwuwymiarowej mamy int (pz)[2]; , a nie np int(pz)[4][2], skoro jest to wskaźnik do tablicy [4][2]?
W powyższym przypadku napisaliśmy (pz)[2] - 2, ponieważ jest to tablica dwuwymiarowa? Czyli w przypadku tablicy trzy wymiarowej int zippo[4][6][2]; musielibyśmy napisać int (pz)[3]?

Może mi ktoś wytłumaczyć, na jakiej zasadzie deklaruje się wskaźniki do tablic wielowymiarowych? I jak by wyglądała deklaracja takiego wskaźnika dla np. takich tablic:

int zippo2[4][6][2];
int zippo3[2][4][6][8];

Answer 1

To przejdziemy od razu do wersji hard (3 wymiarowa tablica):
1. Jak wiesz wskaźnik przy tablicy jednowymiarowej odwołuje się do pierwszego elementu tj.

int a[3] = {1, 2, 3};
int *p;
p = a;
printf("%d\n%d", a[0], *p);

wypisze dwa razy "1"
2. Zapis

int (*a)[3];

oznacza że tworzymy tablicę trójwymiarową ze wskaźnikami wskaźnik na trójelementową tablicę intów. Czyli w pseudokodzie coś typu tablica -> [x1, x2, x3]

3. Oto jak to wygląda na przykładzie:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
int main()
{
    int zippo[6][5][4];
    
    
    for(int a = 0; a < 6; a++){
	    for(int b = 0; b < 5; b++){
		    for(int c = 0; c < 4; c++){
		    	
		    	zippo[a][b][c] = 100*a + 10*b + c;
		    	printf("zippo[%d][%d][%d] = %d\n", a, b, c, zippo[a][b][c]); //uzupełniam zippo
			}
		}
	}
    printf("\n");
    
 
    int (*pz)[5][4]; //deklaracja wskaznika do tablicy wielowymiarowej
    pz = zippo; //przypisanie adresu pierwszego elementu tablicy wielowymiarowej, 
    //gdyz sama nazwa tablicy jest jednoczesnie adresem jej pierwszego elementu
 
    printf("*(*(*(pz+1)+2)+3) = %d\n", *(*(*(pz+1)+2)+3));
    printf("pz[1][2][3] = %d\n", pz[1][2][3]);
 
    return 0;
}

4. Jak to działa?
Uzupełniania zippo nie będę tłumaczył.
 

int (*pz)[5][4];

tworzy nam tablicę dwuwymiarową ze wskaźnikami. Teraz kluczowa sprawa:

printf("*(*(*(pz+1)+2)+3) = %d\n", *(*(*(pz+1)+2)+3));

Rozbiję to na kilka części
1) *(pz+1) - ustala nam pierwszy indeks pz na "1" czyli chwilowo mamy pz[1]. Jednak pz[1] jest nadal wskaźnikiem do wskaźnika do zippo[1][0][0].
2) *(*(pz+1)+2) ustala nam drugi indeks na "2" czyli chwilowo mamy pz[1][2]. Jednak pz[1][2] jest nadal wskaźnikiem do zippo[1][2][0].
3) *(*(pz+1)+2) + 3 - przesuwa nam wskaźnik pz[1][2] o 3 miejsca do przodu. Czyli chwilowo mamy wskaźnik do zippo[1][2][3]
4) *(*(*(pz+1)+2) + 3) -odwołujemy się do zippo[1][2][3]
5) printf(...) - wypisujemy

Comments

Dobra, dzięki za wytłumaczenie. Czyli mam rozumieć, że deklaracja wskaźnika dla tablic:

int zippo2[4][6][2];
int zippo3[2][4][6][8];

Wyglądałaby tak:

int (*pz2)[6][2];
int (*pz3)[4][6][8];

Czyli o ile podanie pierwszego rozmiaru nie jest konieczne, to musimy podać pozostałe rozmiary.

Jeszcze raz dzięki za pomoc, ale mam pytanie jeszcze do następującej instrukcji:

 *(*(pz+1)+2) + 3;

Czy to przypadkiem nie działa tak, że do wartości *(*(pz+1)+2) jest dodawana wartość 3? Czyli jeżeli *(*(pz+1)+2) wskazuje na wartość 10, to dodawane jest 3, i po wyświetleniu tego przez specyfikator %d otrzymujemy 13?

 

 

---

*(*(pz+1)+1) jest wskaźnikiem. Działanie dodawania na wskaźniku, przesuwa nam go o jakąś wartość. Poniżej masz przykład:
 

   int a[3];
    int *p = a;
    for(int i = 0; i<3; i++)printf("&a[%d] = 0x%08x \n", i, &a[i]);
    for(int i = 0; i<3; i++)printf("\np + %d = 0x%08x", i, p+i);

Da na nam wynik w stylu:
 

&a[0] = 0x0028fea8
&a[1] = 0x0028feac
&a[2] = 0x0028feb0

p + 0 = 0x0028fea8
p + 1 = 0x0028feac
p + 2 = 0x0028feb0

Zakładam, że znasz symbol referencji ('&').

---

Dzięki, już rozumiem. :)

A możesz jeszcze odpowiedzieć, czy moim powyższym komentarzu dobrze zadeklarowałem wskaźniki do tych tablic?

int zippo2[4][6][2];
int zippo3[2][4][6][8];

czyli:

int (*pz2)[6][2];
int (*pz3)[4][6][8];

 

---

Skoro nic nie mówiłem to raczej tak ;)

---

Dodałem poprawkę dotyczącą mechaniki działania (*p)[3]. Niby szczegół, ale ważny. Przepraszam za podanie błędnej informacji. Reszta wydaje się być OK.