C++二维数组a、*a、&a[0][0]输出相同地址的原因求解

这个问题本质是C++的数组类型隐式转换规则、以及多维数组的内存布局特性共同导致的，具体拆解如下：

• 首先明确二维数组的定义本质：你写的int a[2][2]不是什么二级指针，它实际是「长度为2的数组，每个元素都是长度为2的int数组」，所有元素在内存中连续紧凑排布，整个二维数组的起始地址、第一个子数组的起始地址、第一个int元素的起始地址天然就是同一个数值。
• 分析cout << a的输出逻辑：C++中数组名除了&运算、sizeof运算等少数场景外，都会自动隐式转换为指向数组首元素的指针。这里a作为二维数组名，首元素是第一个子数组a[0]，所以隐式转换后得到的是类型为int (*)[2]的指针，指向a[0]的起始地址，输出这个指针拿到的就是整个二维数组的起始地址。
• 分析cout << *a的输出逻辑：对类型为int (*)[2]的指针解引用后，得到的是a[0]本身，也就是类型为int[2]的一维数组。此时把这个一维数组交给cout输出，会再次触发数组名的隐式转换，变成指向a[0]首元素a[0][0]的int*类型指针，而a[0]的起始地址和整个二维数组的起始地址完全重合，所以输出的地址值和前者完全一致。
• &a[0][0]就是直接取第一个int元素的地址，自然和前两个输出的地址值相同。

你误以为*a会输出1，是默认把a当成了指向int的指针，但实际上它是指向一维数组的指针，需要两次解引用才能拿到最内层的int值：你可以尝试运行cout << **a << endl;，输出结果就是你预期的1。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Bully Maguire