Warum zerfällt „int[]' in „int*', aber nicht in „int[][]'?

Warum zerfällt int[] in int*, aber nicht in int[][]?

In C weisen Arrays einzigartige Zerfallsregeln auf, die unterscheiden sich aufgrund ihrer Dimensionalität und dem Vorhandensein von Zeigern. Dieses Phänomen kann beobachtet werden, wenn man das Verhalten von eindimensionalen Arrays (int[]) und zweidimensionalen Arrays (int[][]) in Bezug auf den Zerfall vergleicht.

Eindimensionale Arrays : int*[] zerfällt in int

Wenn ein eindimensionales Array wie int[] einem Zerfall unterliegt, verhält es sich wie ein Zeiger auf das erste Element. Dies wird im folgenden Code deutlich:

<code class="cpp">std::is_same<int*, std::decay<int[]>::type>::value; // true</code>

Dieser Code gibt true zurück, da der Zerfall von int[] int* ergibt, was anzeigt, dass es sich wie ein Zeiger auf eine Ganzzahl verhält.

Zweidimensionale Arrays: int[][1] zerfällt nicht in int

Im Gegensatz zu eindimensionalen Arrays zerfallen zweidimensionale Arrays (int[][]) nicht in Zeiger auf Zeiger (int**). Stattdessen behalten sie ihre Array-Natur bei. Dies wird im folgenden Code demonstriert:

<code class="cpp">std::is_same<int**, std::decay<int[][1]>::type>::value; // false</code>

Dieser Code ergibt „false“, was darauf hinweist, dass der Zerfall von int[][1] kein int** erzeugt.

Die Rolle von Zeigern beim Array-Zerfall

Der Hauptunterschied zwischen diesen beiden Fällen liegt in der Beteiligung von Zeigern. Wenn ein eindimensionales Array mit einem Zeigertyp wie int[] deklariert wird, wird es effektiv zu einem Zeiger auf ein Array. Dies erklärt, warum es in int* zerfällt, was ein Zeiger auf einen Zeiger ist.

<code class="cpp">std::is_same<int**, std::decay<int*[]>::type>::value; // true</code>

Begründung: Warum nicht int[][]?

Der Grund, warum zweidimensionale Arrays nicht in Zeiger auf Zeiger zerfallen, liegt darin, dass dies zu Schwierigkeiten bei der Durchführung der Zeigerarithmetik führen würde. In einem zweidimensionalen Array wird jedes Element an einem bestimmten Offset innerhalb eines zusammenhängenden Speicherblocks gespeichert. Um auf ein Element zuzugreifen, muss der Compiler die Größe beider Dimensionen kennen. Wenn es in int** zerfallen würde, würde es diese entscheidende Information verlieren und die Zeigerarithmetik unmöglich machen.

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