为何二维数组的行指针地址与该行首个元素地址相同？

你的代码运行后会呈现这样的输出特征：

• 动态分配部分：前两行打印的s+i是一组连续的地址（指针数组的元素地址），后续打印的*(s+i)+j是另一组和前者无关联的地址（每个子数组的元素地址）；
• 静态数组部分：打印的s2+i和对应行的*(s2+i)+0地址完全相同，s2+i之间的地址间隔为12字节（假设int占4字节，对应3个int的长度），*(s2+i)+j之间的地址间隔为4字节。

先看修正后的完整代码（补充了必要的头文件和内存释放）：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    int **s = (int**)malloc(3 * sizeof(int*));
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        printf("%d\n", s+i);
    }

    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        s[i] = (int*)malloc(3 * sizeof(int));
    }

    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        printf("%d\n", s+i);
    }
    printf("\n");
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 3; j++)
        {
            printf("%d\n", *(s+i)+j);
        }
    }
    printf("\n");
    int s2[3][3] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };

    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        printf("%d\n", s2+i);
    }
    printf("\n");
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 3; j++)
        {
            printf("%d\n", *(s2+i)+j);
        }
    }

    // 释放动态分配的内存
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        free(s[i]);
    }
    free(s);
    return 0;
}

核心差异：两种结构的本质区别 #

1. 动态分配的int **s：指针数组

• s是一个指向指针的指针，它指向的是一块malloc分配的内存，这块内存里存储了3个int*类型的指针（即s[0]、s[1]、s[2]）。
• s+i表示的是指针数组中第i个指针变量本身的地址（比如s+0就是s[0]这个指针所在的内存地址）。
• *(s+i)（等价于s[i]）是该指针变量的值，也就是后续单独malloc出来的int数组的首地址。
• 这两个地址必然不同：指针数组的元素（指针）存放在一块内存区域，每个int子数组是独立分配的另一块区域，两者物理位置不重叠。

2. 静态定义的int s2[3][3]：二维数组

• s2是一个二维数组，本质是「包含3个元素的数组，每个元素是长度为3的int数组」，在内存中是连续存放的9个int，没有额外的指针存储空间。
• 当你写s2+i时，数组名s2会自动退化为指向第一个元素（即第一个int[3]子数组）的指针，类型为int (*)[3]，s2+i的数值就是第i个int[3]子数组的起始地址。
• 当你写*(s2+i)时，这里的*(s2+i)是第i个int[3]子数组本身，它作为数组名会再次退化为指向该子数组第一个元素的指针，类型为int*，其数值就是这个子数组的起始地址——和s2+i的数值完全相同。

关键理解：并非同一内存存储两个内容 #

地址相同只是因为同一块内存的起始位置被不同类型的指针指向：

• s2+i是int (*)[3]类型，指向的是一个长度为3的int子数组；
• *(s2+i)退化为int*类型，指向的是这个子数组的第一个int元素。
  它们指向的物理内存位置完全一致，但类型不同，所以指针偏移的步长不同：比如s2+1会跳过3个int（整个子数组的长度），而*(s2+1)+1只会跳过1个int。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者M. Saamin Rahman