C 語言指標進階：多維陣列指標、函式指標與指標運算完整解析

函式簽名 float *arr 與 float arr[] 完全等價，皆為指標。

二維陣列指標：位址計算完整推導

記憶體佈局（Row-major）

int a[3][4] = {
    {0, 1, 2, 3},
    {4, 5, 6, 7},
    {8, 9, 10, 11}
};
// 連續儲存：0,1,2,3, 4,5,6,7, 8,9,10,11
// 假設基址 1000，int 4 bytes
// a[0] @1000, a[1] @1016, a[2] @1032

位址等價關係表

指向二維陣列的指標變數

int (*p)[4] = a;  // p 型別：指向 4 個 int 陣列的指標
// p+1 移動 16 bytes（跳過一整列）
// *p  等價 a[0]（int*）
// p[i][j] 合法，編譯器知曉列寬 4

錯誤示範：int *p = a; 型別不匹配（int* vs int(*)[4]），雖然位址相同但指標算術會錯誤。

指標陣列 vs 二維陣列

// 指標陣列：每列長度可不同，記憶體不連續
char *names[] = {"Alice", "Bob", "Charlie"};
// names[0] → "Alice\0" (某處)
// names[1] → "Bob\0"   (另一處)

// 二維陣列：固定列寬，記憶體連續
char names2[][10] = {"Alice", "Bob", "Charlie"};
// names2[0] @基址, names2[1] @基址+10, ...

函式指標：回調與多態的基石

宣告與賦值

int add(int a, int b) { return a+b; }
int sub(int a, int b) { return a-b; }

int (*op)(int, int) = add;  // 函式指標變數
op = sub;                   // 執行期切換行為
printf("%d\n", op(3, 2));   // 1

實戰：通用排序回調

void sort(void *base, size_t n, size_t sz,
          int (*cmp)(const void*, const void*)) {
    // 簡易氣泡排序示意
    char *p = base;
    for (size_t i=0; i 0) {
                // swap bytes
                for (size_t k=0; k

void print_transpose(int (*a)[4], int rows, int cols) {
    for (int c = 0; c < cols; ++c) {
        for (int r = 0; r < rows; ++r)
            printf("%3d", a[r][c]);
        puts("");
    }
}
int main() {
    int a[3][4] = {{0,1,2,3},{4,5,6,7},{8,9,10,11}};
    print_transpose(a, 3, 4);
    // 輸出:
    //   0  4  8
    //   1  5  9
    //   2  6 10
    //   3  7 11
}