数组的分配和访问

高维数组中行向量的访问

• A访问的是A数组的首地址（即第一个元素的地址）
• 高维数组采用的均为行主序的内存排列方式
• 若A为二维数组，则A【i】相当于访问A数组第i行的地址，得到的是一个指针（第i行第0个元素的地址）。此处极易错误理解成A【i】会给出第i行的所有元素！！
• 机器指令得到第index行的起始地址

• 机器指令得到第index行dig列数组的值

  嵌套数组（多维数组）在C语言中，如何作为函数参数传递到函数内部并使用

• 嵌套数组作为参数传递主要有三种方法：

1. 以定长数组传递。将数组在函数参数表中声明为固定大小的数组（如16*16），这样声明之后，在函数内部直接当数组A为16*16大小的二维数组，使用时可直接用双中括号方法访问。但灵活性有欠缺，无论传入何种数组，都会当作此定长数组处理
2. 传指针处理。通过指针传递，可以传递变长数组。在传参方式中，把高维数组退化为一维数组，使用一维数组下标的访问方法访问高维数组。通过行主序实现一维和高维下标的转换，先算出第i行间隔，再算出j列间隔，总间隔加在一起得到下标

3. 更友好、更安全的传参方式，在最新版本gcc中提供支持。将A[N][N]变长数组，直接在参数表中传递进来。但是其维长信息必须在参数表声明A[N][N]数组前，以参数形式首先传入，这样编译阶段才能通过。在使用时直接通过双中括号方法访问。值得注意的是，n的定义一定要在声明A[N][N]数组前，在后边定义会导致编译不通过。

   数组访问的机器级实现：

• 定长传递的数组

1. 首先将rsi左移64位（i*64，每一列16个元素，每个元素占4个字节）
2. a+64*i得到第i行首地址，+4*j得到最终结果

   由上可知，虽然在C语言内部并没有用到16这个常数，但是转换成汇编指令后，使用16作为汇编信息，获得第i行首地址时用到（16*4）。这也说明了，为何无论传进来数组是何种情况，在实际内部处理时，均当做此定长数组进行处理

• 采用双中括号访问的变长数组

1. 采用这种方式传递变长数组时，尽管函数体中并未使用n，但转换成汇编语言中用到n进行汇编运算。因此n必须在声明数组前定义，否则编译会出错

多层数组

• 与嵌套数组不同，是一种利用指针构造出来的复合数组。把所有指向一维数组的指针再使用一个数组存储起来，得到的结构叫做多层数组

• 多层数组的三个特点

1. 以指针数组定义的多层数组，其内部存储数据的空间，不一定是连续的空间，只需局部连续即可（每个指针内部连续），不必整体连续
2. 多层数组中每一行长度不固定，不一定是矩形，更为灵活
3. 相比嵌套数组，多层数组在存储内容之外，还需要空间存储各行向量的指针，会消耗额外内存空间。

• 在对多层数组进行访问时，从C语言级别上看，与嵌套数组访问是相似的，采用双中括号方式访问
• 但内部访问函数是不同的，多层数组首先访问univ下的index元素，得到指针即得到低维数组的首地址，进而得到元素

• 从汇编级别看二者区别

1. 多层数组访问过程中会经历两次内存读操作。读取指针数组中要读取指针的地址，来获得低维数组的首地址；读取低维数组中要获取的元素的地址，获取相应元素。因为多层数组不存储在一片连续的内存中间，我们要首先在uivn查到指针，再根据指针查对应位置的元素，要经过两次内存访问才能实现
2. 嵌套数组只有最后取数据才涉及到读内存操作，之前都是计算偏移量，只计算地址，不读取地址。因为嵌套数组是连续存储的，其中每个内存位置可以由嵌套数组首地址结合下标来得到

多层数组和嵌套数组的比较

• 从C语言角度没有区别，都采用双中括号形式访问
• 编译汇编指令时会得到不同的汇编指令。
• C语言中默认的高维数组是嵌套数组，但支持自己构造多维数组。即先构造指针数组，然后在每个指针中存储一个低维数组。而Java支持的高维数组是多层数组，不支持嵌套数组。因为Java把数组本身看做由引用实现，而多层数组的本质就是引用