C语言中array[x][y]表达式是否总是通过指针运算求值？

你之前的两个认知完全正确：

• 声明int array[x][y] = {0};形式的二维数组时，确实会分配一块连续的x*y * sizeof(int)大小的内存，没有额外开销
• 通过int **array两次malloc的方式创建的二维数组，内存分为两部分：x个指针大小的指针数组，加上x块各y个int大小的行数据块，这些行数据块不一定是连续的

核心结论 #

你提到的array[5][0]语句的处理逻辑，核心取决于array的类型，而非创建方式，编译器不会为普通二维数组生成额外的指针数组，具体差异如下：

1. 普通二维数组int array[x][y]的下标处理 #

此时array的类型是指向长度为y的int数组的指针（int (*)[y]），下标运算完全是编译期计算偏移：

• array[5]等价于*(array + 5)，指针步长为y * sizeof(int)，直接计算出第5行的首地址，不需要读取任何额外的内存
• 再做[0]等价于*(*(array +5) + 0)，直接在第5行首地址的基础上偏移0取元素，整个过程都是直接操作连续的内存块，没有任何指针数组参与。

2. int **类型动态数组的下标处理 #

此时array的类型是二级int指针（int **），下标运算需要两次内存访问：

• array[5]等价于*(array +5)，指针步长为sizeof(int*)，首先从指针数组的第5个位置读取存储的行地址，这是一次运行时的内存读操作
• 再做[0]就是基于读出来的行地址，偏移0取对应元素，需要第二次内存访问。

3. 关于“是否总是指针运算”的说明 #

C语言语法规则里a[b]永远等价于*(a + b)，所以从语法层面看确实永远是指针运算，但因为运算对象的类型不同，底层生成的CPU指令完全不同，不存在统一的处理逻辑。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Luke Dunn