C++两种二维数组定义下行交换代码编译差异问题咨询

本人使用CodeBlocks IDE，通过rand()填充二维数组。学习C++指针与二维数组时，编写了如下行交换代码：

int *temp=arr[0];
arr[0]=arr[1];
arr[1]=temp;

该代码在动态分配的二维数组（定义如下）下可正常编译：

int a=5;
int b=3;
int **arr=new int*[a];
for(int i=0;i<a;i++){
    *(arr+i)=new int[b];
    for(int j=0;j<b;j++){
        *(*(arr+i)+j)=rand()%(125-15+1)+15;
        cout<<*(*(arr+i)+j)<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

但在如下变长数组定义下编译报错：

int a=5;
int b=3;
int arr[a][b];

错误信息：invalid array assignment|incompatible types in assignment of 'int*' to 'int [b]'。想了解两种数组定义是否等价，为何出现该差异？

两种数组定义完全不等价，差异源于它们在内存中的存储结构和类型本质：

• 动态分配的int** arr本质是指针数组
  这段代码里，arr是指向指针的指针，它指向一块包含a个int*类型元素的内存。每个arr[i]都是独立分配的int[b]数组的首地址（即int*类型）。
  交换代码里的arr[0]和arr[1]本质是两个指针变量的赋值，int*类型之间的赋值是C++允许的，因此代码能正常编译。

• 变长数组int arr[a][b]本质是连续存储的二维数组
  首先说明：变长数组（VLA）是C99的标准特性，C官方标准并未包含，CodeBlocks能编译是因为GCC编译器提供了扩展支持。
  这种二维数组在内存中是一块连续的空间，arr的类型是int[a][b]，arr[0]的类型是int[b]（长度为b的int数组类型）。
  C中数组类型不能直接赋值（数组是不可修改的左值，无法作为赋值操作的目标），同时int*和int[b]是完全不同的类型，所以编译器会报类型不兼容的错误。

• 如果要交换变长数组的行，需要逐个元素交换，或者用memcpy批量复制：

  // 逐个元素交换示例
  int temp;
  for(int j=0;j<b;j++){
      temp = arr[0][j];
      arr[0][j] = arr[1][j];
      arr[1][j] = temp;
  }
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者plamen