C 語言多維數組作為函數參數傳遞：指針語法完整指南與實戰代碼

問題背景

需將二維數組 rain[5][12] 複製到 t1[5][12]，要求函數使用指針語法而非下標語法完成拷貝，並能處理任意行列數。

函數原型與參數含義

void copy_ptr(const double (*src)[12], double (*dst)[12], int rows, int cols);

• const double (*src)[12]：指向「含 12 個 double 的數組」的指針，即指向二維數組的一行（子數組）。const 保護源數據不被修改。
• double (*dst)[12]：目標數組同類型指針。
• rows, cols：運行時傳入的實際維度，解耦函數與固定列數 12。

指針算術解析

• src + i：指向第 i 行（偏移 i * 12 * sizeof(double) 字節）。
• *(src + i)：解引用得到第 i 行的首元素地址（類型 double *）。
• *(*(src + i) + j)：等價於 src[i][j]，訪問第 i 行第 j 列元素。

完整實現代碼

#include 

void copy_ptr(const double (*src)[12], double (*dst)[12], int rows, int cols) {
    for (int i = 0; i < rows; ++i) {
        for (int j = 0; j < cols; ++j) {
            *(*(dst + i) + j) = *(*(src + i) + j);
        }
    }
}

int main(void) {
    const double rain[5][12] = {
        {4.3,4.3,4.3,3.0,2.0,1.2,0.2,0.2,0.4,2.4,3.5,6.6},
        {8.5,8.2,1.2,1.6,2.4,0.0,5.2,0.9,0.3,0.9,1.4,7.3},
        {9.1,8.5,6.7,4.3,2.1,0.8,0.2,0.2,1.1,2.3,6.1,8.4},
        {7.2,9.9,8.4,3.3,1.2,0.8,0.4,0.0,0.6,1.7,4.3,6.2},
        {7.6,5.6,3.8,2.8,3.8,0.2,0.0,0.0,0.0,1.3,2.6,5.2}
    };
    double t1[5][12] = {0};

    copy_ptr(rain, t1, 5, 12);

    // 驗證輸出
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        for (int j = 0; j < 12; ++j)
            printf("%.1f%c", t1[i][j], j==11?'\n':' ');
    }
    return 0;
}

關鍵理解：多維數組的指針鏈本質

二維數組在內存中是連續一維數組的集合。類型系統視角：

• double [5][12] → 5 個 double [12] 的數組
• 傳參時退化為 double (*)[12]（指向首個 double [12] 的指針）
• 每次解引用 * 降低一維：*p 得到 double [12]，再退化為 double *

這形成一條指針鏈：double (*)[12] → double * → double，每層步長不同，編譯器根據類型自動計算偏移。

進階：通用列數的 VLA 寫法 (C99)

void copy_vla(int rows, int cols, const double src[rows][cols], double dst[rows][cols]) {
    for (int i = 0; i < rows; ++i)
        for (int j = 0; j < cols; ++j)
            dst[i][j] = src[i][j];  // 下標語法更清晰，編譯器同樣生成指針算術
}

VLA 允許運行時確定維度，調用時無需固定列數，更靈活。

常見錯誤避坑