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C++数组，指针，引用以及三者的复合类型

这里省去了对这三者的单独介绍，仅仅介绍使用这三者组成的组合类型。

一、两两组合

这三者的两两组合有9种：

1、指针的指针、数组的数组、数组的指针、指针的数组

指针的指针（二维指针），数组的数组（二维数组），数组的指针和指针的数组这里就不介绍了，很多博客文章书籍都有详细的介绍。它们的形式是：

指针的指针： int** a = NULL;

数组的数组： int a[2][3] = {0};

数组的指针：int (*a)[10];//a指向有10个元素的int型数组

指针的数组：int *a[10];//a是一个数组，有10个元素，元素的类型是(int *)

下面才是讨论的主题，C++中引入“引用”类型的时候，事情有点复杂了。我在尝试使用一个指针数组的时候，发现以后会以引用的方式将该数组传入函数，第一次发现自己完全不会定义这三者的组合类型，找了一些资料，将这三者的复合类型总结成这篇文章。

2、数组的引用，引用的数组

引用与数组，引用与指针进行组合的时候，网上还是有一些介绍的，它们的形式是：

数组的引用：

int a[3] = {1,2,3};

int (&b)[3]=a;

和数组的指针是不是很相似？？所以引用的数组是不是也应该是以下这样的？

int h = 4;

int &c = h;

int &d = a[1];

int &e = a[1];

int &f[3] = {c,d,e};//error

但这是错误的，C++无法定义引用的数组，编译器不会通过。经典的解释（《C++ Primer》）是：引用不是对象。我自己的想法是：引用传递的不仅仅是值，还有变量的地址信息，多个引用指向的变量内存上不一定是连续的（如上例中的h和a[1]），不一定是不同的地址（如上例中的引用d和e指向同一个变量）；但是数组的元素地址必须是连续的。

太好了，下面就不会有由“引用的数组”组成的麻烦的复合类型了！！

3、指针的引用，引用的指针

指针的引用和引用的指针，对这两者的介绍也不少，

指针的引用：

  int a = 0;

int * p = &a;

int* &b = p; 

引用的指针：和引用的数组一样，没有这种东西，依然采用经典的解释：引用不是对象。

这样我们又去掉了一种组合，以后也不会有由“引用的指针”组成的复合类型了。

4、引用的引用

引用的引用，你当然可以这么做：

int a = 0；

int  &b = a;

int &c = b;

但是不能定义这样的引用：

int  a = 0;

int &&b = a;//error

int &(&b) = a;//error

（指针也不能这么干：int ** p = &&a;//error，不解释）

总之，忘了以上两种错误的方式：

第一种，g++给出的编译信息如下：

error: expected unqualified-id before ‘&&’ token

     int &&p = a;

第二种，g++给出的编译信息如下：

error: cannot declare reference to ‘int&’, which is not a typedef or a template type argument

     int &(&p) = a;

好了，这样我们进行三者组合的时候就可以去掉了9种中的3种。

我们先列出可以使用的两者组合：

二、三者的组合情况

1、指针的指针的指针、数组的数组的数组

1、不存在的类型

数组的引用的数组，数组的引用的指针，数组的引用的引用，指针的引用的数组，指针的引用的指针，指针的引用的引用这些复合类型不存在，参考两两组合。

2、指针的指针的指针、数组的数组的数组

指针的指针的指针，数组的数组的数组：三维指针和数组，它们的形式分别为：

int *** p = NULL;

int a[2][4][3] = {0};

3、指针的指针的数组

指针的指针的数组：参考指针的数组，毕竟指针的指针也是指针，它的形式如下：

int ** a[2];//a是一个有两个元素的数组，元素的类型是int**

4、指针的指针的引用

指针的指针的引用：参考指针的引用，它的形式如下：

int **&b = a[0];

5、数组的数组的指针

数组的数组的指针：参考数组的指针，毕竟数组的数组也是数组，它的形式如下：

int (*p)[2][3] = NULL；// p是一个指针，指向一个2行3列元素为int型的数组。

6、数组的数组的引用

数组的数组的引用：参考数组的引用，和数组的数组的指针类似，形式如下：

int a[2][3] = {0};

int (&r)[2][3] = a;

7、数组的指针的数组

我读的程序不多，没见过有这么用的程序，我自然也没这么用过，不过依然不妨碍我们给出此类对象的定义：

指针的数组是这么定义的：

int *b[2] = {NULL,NULL};

其实写成这样也没问题：

int *(b)[2] = {NULL,NULL};

这个指针的数组中存放的指针指向int型，现在要改成指向int数组型，比如 int [2]，只要将b替换成一个int数组就可以了：

int *(b[2])[2] = {NULL,NULL};

好了，数组的指针的数组类型定义好了，这是一个存放两个指针的数组，这种指针指向有两个int型元素的数组。

我想以后如果你想定义“数组的指针的数组的指针的数组”的时候，也可以这样一步步代入来完成这种复合类型。

int *(*(a[2])[2])[2] = {NULL,NULL};

如果选择从数组的指针开始推导会挺困难的。我是没有推出来。

8、数组的指针的指针

数组的指针类型是这么定义的： int (*a)[2] = NULL;

也可以这么写：int (*(a))[2] = NULL;

所以如果想对a再次取地址，那么使用*a替换a,所以数组的指针的指针对象的定义是这样子的：

int (*(*a))[2] = NULL;

对比上一个数组的指针的数组，你可能会有如下的疑问：

指针的指针是这样的：int ** a = NULL;

根据数组的指针的数组的推导经验，数组的指针的指针应该这样得出：

int ** (a) = NULL;

int ** (a[2]) =NULL; //error 

遗憾的是，编译不通过。我暂时不知道什么原因。

比较以上两种复合类型的推导，我们似乎没发现有什么很固定的规律。一切都是经验之谈。再等等，后面应该会看到规律。

9、指针的数组的数组

这个比较容易，因为指针的数组是这样的：int *a[2] = {NULL,NULL};

所以可以很容易就写出来：

int *a[2][2] = {0};

10、指针的数组的指针

指针的数组：int *a[2] = {0};

也即：int *(a)[2] = {0};

所以，指针的数组的指针：int *(*a)[2] = NULL;

规律我也不知道该怎么总结，不过我把我的经验写成一个例子应该比较好理解。

综合以上几种复合类型，我们就可以在c或者c++中组合出非常丧心病狂的复合类型，比如：数组的指针的指针的数组的数组的指针的数组的指针的指针

我的方法是这样的：

从右面数，找到第一个“数组”：

数组的指针的指针的数组的数组的指针的数组的指针的指针

什么样的数组？指针的数组

数组的指针的指针的数组的数组的指针的数组的指针的指针

所以先定义的一个指针的数组

int *(a)[2] = {0};

那么a是一个什么样的指针呢？数组的指针？还是数组的数组的指针？我们把所有的修饰型“数组”全部取完，所以是数组的数组的指针：

数组的指针的指针的数组的数组的指针的数组的指针的指针

int *(a[2][2])[2] = {0};

那么a这个数组的数组中存放的是什么呢？指针？指针的指针？我们把所有的修饰型“指针”全部取完，所以存放的是指针的指针：

数组的指针的指针的数组的数组的指针的数组的指针的指针

int *(**a[2][2])[2] = {0};

那么现在a是一个什么样的指针呢？数组的指针：

数组的指针的指针的数组的数组的指针的数组的指针的指针

int *(**(a[2])[2][2])[2] = {0};

好了，前半部分推完，还有后面一部分：

现在我们知道a是一个数组，我们还要取它的指针的指针呢：

数组的指针的指针的数组的数组的指针的数组的指针的指针

int *(**((**a)[2])[2][2])[2] = NULL;

完成！！！！

好吧我没测试这个写到底对不对。

这个已经够复杂了,但这还没在里面加入函数指针呢……

好了，下面终于到引用了

11、数组的指针的引用

很显然，先写出数组的指针，于是

int (*p)[2] = NULL;

该指针的引用，参考指针的引用，于是

int (*&r)[2] = p;

12、指针的数组的引用

很显然，先写出指针的数组，于是

int *p[2] = {0};

参考数组的引用，于是

int *(&r)[2] = p;//这个括号不能省

总结一下可用的三者组合的复合类型，共12种：

C++数组，指针，引用以及三者的复合类型

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