C/C++從函數(shù)返回指針是常規(guī)操作，本文針對(duì)返回二維數(shù)組指針做了一些研究，并給出二維數(shù)組指針返回double?**類型指針的結(jié)論。

常規(guī)C/C++函數(shù)返回二維數(shù)組指針

（1）返回值返回二維數(shù)組指針

首先看通過返回值返回二維指針的簡(jiǎn)單情況：

上述代碼中，數(shù)據(jù)內(nèi)存從堆(heap)分配，因此函數(shù)結(jié)束后分配的存儲(chǔ)空間依然可用。調(diào)用方式：

（2）傳參返回二維數(shù)組指針

一些情況下，我們希望傳入一個(gè)指針，其在函數(shù)內(nèi)完成內(nèi)存分配。這個(gè)要求稍微復(fù)雜點(diǎn)，其代碼為：

因?yàn)橐淖兌S指針的指向，傳參方式需要引用方式傳遞二維數(shù)組指針，于是參數(shù)為double***類型。代碼調(diào)用方式：

相對(duì)于返回值方式，參數(shù)方式理解上稍微難點(diǎn)，也還容易理解。

返回二維靜態(tài)數(shù)組的double**指針

接著來到本文的重點(diǎn)：返回二維靜態(tài)數(shù)組的double**指針。

一眼看過去，這個(gè)需求很好實(shí)現(xiàn)：

遺憾的是，上面的代碼無法編譯通過，會(huì)出現(xiàn)如下錯(cuò)誤：

error: cannot initialize return object of type 'double **' with an lvalue of type 'double [10][10]'

錯(cuò)誤意思大概為A指向double?[10][10]，但返回值要求double**，無法轉(zhuǎn)換。

編譯器不知道怎么轉(zhuǎn)換，試試強(qiáng)制轉(zhuǎn)換？

OK，編譯沒問題了，但問題轉(zhuǎn)到了調(diào)用上：

問題出在了A的轉(zhuǎn)換上：A[N][N]中的A其實(shí)是一維數(shù)組，每個(gè)值保存一個(gè)指針。

用下面代碼驗(yàn)證我們的想法：

調(diào)用上面的代碼重新運(yùn)行程序，完美，一切按照預(yù)期運(yùn)行！

通過引入Pointer1D我們成功讓程序運(yùn)行了，但我們知道Pointer1D是double*的別名，因此實(shí)際上可以直接用double*的方式寫代碼：

運(yùn)行程序，也完全沒毛病。至此我們順利實(shí)現(xiàn)了從二維靜態(tài)數(shù)組返回double**指針的目的。

但有個(gè)問題仍然沒繞開：一定要引入新變量并初始化，不能直接(或通過類型轉(zhuǎn)換)返回A嗎？

答案是不能，因?yàn)橹苯?或通過類型轉(zhuǎn)換)返回A存在信息丟失。

以3維方陣為例，double?A[3][3]其實(shí)保存了12個(gè)數(shù)據(jù)信息：9個(gè)保存矩陣的值，這個(gè)很好理解；此外還需要額外3個(gè)double*數(shù)據(jù)，分別指向A的每一行起始位置。有了這12個(gè)數(shù)據(jù)，A[i][j]實(shí)際中會(huì)轉(zhuǎn)換成如下方式取值：

即：根據(jù)i得到行的指針，再根據(jù)j偏移得到A[i][j]的指針，最后取值得到A[i][j]。

A[N][N]中的A本質(zhì)上是一維數(shù)組，只保存了三個(gè)double*指針的值。將其強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成double**：double**?a?=?(double**)A，a的值與A確實(shí)一樣，但a[i]?=?A[i]！

可以通過下面代碼驗(yàn)證：

其輸出結(jié)果為：

a確實(shí)和A相等，但是A[0]不等于a[0]！因?yàn)閍[0]未賦值，取值a[0][0]程序直接就會(huì)掛掉！。

這就是為什么上面可正常運(yùn)行的代碼要引入一個(gè)額外數(shù)組，并初始化才能正常運(yùn)行的原因。

其實(shí)，常規(guī)返回二維數(shù)組指針的代碼已經(jīng)透露了原因：生成二維數(shù)組，不僅需要double**的數(shù)據(jù)，還需要生成包含n個(gè)double*的數(shù)組并初始化：

而直接從A[N][N]直接轉(zhuǎn)化，只對(duì)ptr賦值了，ptr[i]并沒有初始化，出現(xiàn)Segment Fault也就在預(yù)料之中了。

總結(jié)

本文介紹了三種C/C++函數(shù)返回二維數(shù)組指針的方式，并深入剖析了二維靜態(tài)數(shù)組轉(zhuǎn)換成double**存在的問題及解決方案。實(shí)際上，靜態(tài)二維數(shù)組返回double**等同于該問題：如何將二維數(shù)組轉(zhuǎn)換成double**指針?

通過上面的分析，我們知道直接轉(zhuǎn)換的做法是行不通的，需要引入一個(gè)額外數(shù)組并初始化才能正確轉(zhuǎn)換。

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