C++通过指针打印动态分配二维数组出现垃圾值的原因

• 内存布局不兼容
  你定义的int** array是指针数组，4个行指针分别指向独立申请的4个int数组，行与行之间内存不连续，且array存储的是行指针的地址。而int (*ptr)[4][4]是指向连续存储的4×4二维数组的指针，要求16个int元素连续排布，你强制将*array（第一行首地址）转换为该类型属于非法类型转换，触发未定义行为，这是出现垃圾值的核心原因。
• 运算符优先级错误
  []的优先级高于*，你写的*ptr[i][j]实际执行逻辑是*(ptr[i][j])：先将ptr偏移i个4×4数组的长度，再偏移j个长度为4的int数组的长度，最后解引用，完全不符合你要访问第i行第j列的预期。

方案一：适配原有指针数组的内存结构，修改ptr类型 #

将ptr改为指向长度为4的int数组的指针，匹配每行的内存结构：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int (*ptr)[4];
    int** array;
    array = new int*[4];
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        array[i] = new int[4];
    }
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        for (int j = 0; j < 4; j++) {
            array[i][j] = 1;
        }
    }
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        ptr = array[i];
        for (int j = 0; j < 4; ++j) {
            cout << "Val " << ptr[j] << " And index " << i << " and " << j << endl;
        }
    }
    // 释放内存避免泄漏
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        delete[] array[i];
    }
    delete[] array;
    return 0;
}

方案二：保留原ptr类型，申请连续的二维数组内存 #

如果要使用int (*ptr)[4][4]类型，需要直接申请连续的16个int内存空间，匹配指针要求的内存布局：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int (*ptr)[4][4];
    // 申请连续的4×4 int内存
    ptr = new int[1][4][4];
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        for (int j = 0; j < 4; j++) {
            // 调整优先级，先解引用ptr再取下标
            (*ptr)[i][j] = 1;
        }
    }
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        for (int j = 0; j < 4; ++j) {
            cout << "Val " << (*ptr)[i][j] << " And index " << i << " and " << j << endl;
        }
    }
    delete[] ptr;
    return 0;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Curiosity