C语言中定义int a[10][10]，a是什么类型？

我的理解是a是指向二维整型数组的指针
a[0]是指向一维整型数组的指针
a[0][0]是整型
这样对吗？

有关回应 · 2021-5-17 15:20:33

借助Clang的AST来讲解这个问题。

对于这样的代码例子：

int foo() { int a[10][10]; return a[2][3];}

复制代码

在Clang中上述代码对应的AST长这样：

`-FunctionDecl 0x102829c20 foo 'int ()' `-CompoundStmt 0x102829fa0 |-DeclStmt 0x102829e08 | `-VarDecl 0x102829db0 a 'int [10][10]' `-ReturnStmt 0x102829f80 `-ImplicitCastExpr 0x102829f68 'int' `-ArraySubscriptExpr 0x102829f40 'int' lvalue |-ImplicitCastExpr 0x102829f28 'int *' | `-ArraySubscriptExpr 0x102829eb0 'int [10]' lvalue | |-ImplicitCastExpr 0x102829e98 'int (*)[10]' | | `-DeclRefExpr 0x102829e20 'int [10][10]' lvalue Var 0x102829db0 'a' 'int [10][10]' | `-IntegerLiteral 0x102829e48 'int' 2 `-IntegerLiteral 0x102829ed8 'int' 3

复制代码

可以看到，Clang所理解的是：

a的类型就是int [10][10]，不多不少
在把a当作指针使用时，它的类型会通过隐式类型转换来退化为一个指针类型，int (*)[10]
然后，第一维下标访问后的表达式类型为 int [10]
然后跟前面过程同理，把这个值当作指针使用会导致它的类型被退化为 int *
然后，第二维下标访问后的表达式类型为 int。

有关回应 · 2021-5-17 15:20:34

a的类型就是int[10][10]，a[0]的类型是int[10]，a[0][0]的类型是int

数组类型参与运算可能会自动转换为指针，int[10][10] -> int (*)[10]，int[10] -> int *。也就是说a会变成一个指向一维数组的指针，a[0]会变成一个指向int的指针

有关回应 · 2021-5-17 15:20:35

对

0. 如何理解
不过如果要更加系统化地理解C的类型表达式，可以使用下面的方法

一个声明本身可以看作是一个不断嵌套括号的“表达式”，例如int a[10][10]这个语句，其实它的构成是：

int (((a)[10])[10])

编译器在遍历抽象语法树的时候是这么考虑的：
1. 首先，令x1 =(((a)[10])[10])，这时相当于int x1；x1的类型是int，记作x1.type = int。
2. 接着，领x2 = ((a)[10])，这时有x1 = x2[10]；这说明x2是一个长度为10，元素类型为x1.type的数组，其类型x2.type = array(10, x1.type) = array(10, int)；
3. 然后，令x3 = a，则有x2 = x3[10]；则有x3.type = array(10, x2.type)；代入2）中的结果得：x3.type = array(10, array(10, int))。

其中，array(length, type)表示一个长度为length，元素类型为type的数组类型。
用递归方法表示就是：
1）a.type = array(10, t1)
2）t1 = array(10, t2)；
3）t2 = int

1. 举一反三
那么好了，用这个方法，我们可以解释相当一部分很难理解的类型，例如这个诡异的声明语句：

int (*(x[10]))(char, char)

这是个什么鬼呢？首先，我们按照层次顺序来看：
1）x1 = (*(x[10]))(char, char)；这时候声明等价于int x1；说明x1.type = int；
2）x2 = (*(x[10]))；这时由x1 = x2(char, char)，说明x2是一个返回类型为x1.type，输入两个char类型参数的函数，我们记作x2.type = func(x2.type, [char, char])；代入x1.type得到：x2.type = func(int, [char,char])；
3）x3 = (x[10])；这时候有x2 = *x3，说明x3是指向x2类型的指针，因此x3其实就是个函数指针啦！有：x3.type = ptr(x2.type) = ptr(func(int, [char,char]))
4）x4 = x；这时候有x3 = x4[10]，说明x4是一个指向x3类型的长度为10的数组，即：x4.type = array(10, x3.type) = array(10, ptr(func(int, [char,char])))

那么x的类型是什么呢？用自然语言说起来有点绕口，那就是：
1）x是一个长度为10的数组，它的元素类型为t1；
2）类型t1是一个指针类型，t1指针内容的类型为t2；
3）类型t2是一个函数类型，该函数输入两个char类型参数，返回类型为t3；
4）类型t3为int

2. 如何使用？
声明一个复杂类型的变量容易，但是能合法地使用并不是很简单。以章节1部分的那个声明为例：

int (*(x[10]))(char, char)

这个变量的一个合法使用是：x[1]('a', 'b')

怎么理解这个表达式？也是按照层次来分析：
1）首先x[1]，由于x.type = array(10, ptr(func(int,[char,char]))))，
因此x[1]的类型是ptr(func(int, [char, char]))，即一个指向函数的指针，指向的函数接收两个char类型值，返回int类型。
2）接着(x[1])('a','b')，相当于在x[1]的类型上再调用一次函数，由于x[1]是一个函数指针，因此可以直接作为函数调用，它接受了两个字符输入，因此这个表达式其实就是一个函数调用！

那么简单的如何解释呢？
x[1]首先获取x数组位置1的函数指针；
接着用参数（'a','b'）调用x[1]所指向的函数；
最后，调用完成后，返回这个函数在('a','b')下的返回值。

3. 应用
在弄明白了C语言这些声明语句的层次关系后，现在请设计一个函数表类型，这个函数表输入函数名称，返回一个该函数名称的重载函数列表的指针；这些函数都有相同的声明形式，如下：

int func(void *, void *)

在C++中，这么声明（本人没尝试过，哪位闲着无聊可以试一下能不能通过编译。。。）：

using namespace std;
map func_map;

例如，当我要使用名称为“compare_100”函数名的函数列表时，通过：

auto list = func_map["compare_100"];

接着，我们选取这个list的第一个函数指针

auto fptr = list[0];

最后，调用该函数：

auto retval = fptr(x, y);

当然你也可以一步写完：

auto retval = func_map["compare_100"][0](x, y);

4. 用C写函数式编程范式程序
最后各位可以试一下下面这个定义声明，是不是能通过编译？理解一下它神马意思？

int (*(select_function(char *))(char, char));

给你们一点提示，下面是使用这个变量select_function的例子：

auto fptr = select_function("min_char");
auto a_b_min = fptr('a', 'b');

是不是有点像函数式编程范式？根据名称返回一个函数？

顺带一提，这可都是用纯C/C++语法写出来的哟，没借助什么函数编程范式的特有语法哦╮(╯▽╰)╭

PS：上面的声明我没有试着用VS测试过，如果有错的话请轻喷=A=！
PPS：当年硕士项目组的静态分析器我们就是这么识别变量类型的，如果这些声明有错，那，那我反正是不负责啦（怒摔）！

有关回应 · 2021-5-17 15:20:36

指针、数组什么的只是表象，a本质上是个无符号常整数，即 const unsigned int 。变量也是表象，本质是内存。
如果你写过没有操作系统的单片机程序，可以经常见到这样定义变量的操作：
#define A (*(unsigned int *)0x01003020)
程序员清楚的知道以0x01003020为首地址的4字节内存空间是做什么用的——无论是没有被分配的空闲内存还是具体分配给了哪几个变量。
所以int a[10][10]; 可以这样实现：
#define a(i,j) (*((int *)0x01003020 + (i) * (j)))

有关回应 · 2021-5-17 15:20:37

就是int [10][10]
因为可以typedef int MyArray[10][10];
然后MyArray a;

C语言中定义int a[10][10]，a是什么类型？

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