C 中單維數組和多維數組的衰減有何不同？

C 中數組類型的衰變

在C 中，在某些上下文中使用時，數組本質上會衰變成指針。但是，單維數組和多維數組之間的衰減行為有所不同。

單維數組衰減：int[] 到int*

當單維數組時在需要指針的上下文中使用時，它實際上會衰減為指向其第一個元素的指標。例如，考慮以下程式碼：

<code class="cpp">std::is_same<int*, std::decay<int[]>::type>::value; // true</code>

此傳回 true，因為 int[] 類型的衰減會產生 int* 類型。

多維數組衰減：int [][1] 到int

相反，當在類似的上下文中使用多維數組時，它不會衰減為指向指針的指針。相反，它衰減為指向其第一個元素的指針，該元素本身就是一個數組。例如：

<code class="cpp">std::is_same<int**, std::decay<int[][1]>::type>::value; // false</code>

這將傳回 false，因為 int[][1] 類型的衰變會產生 int* 類型，而不是 int** 類型。

指標陣列的衰變：int*[] 到 int

有趣的是，當建立指標陣列時，它會衰變成指向指標的指標。從以下程式碼可以明顯看出這一點：

<code class="cpp">std::is_same<int**, std::decay<int*[]>::type>::value; // true</code>

只要最後一個維度是數組，此觀察結果對於指標數組中的任何類型都成立。例如，int***[] 衰變為 int***（或 int****），這是一個指向指標的指標。

衰變差異的原因

這種衰減行為差異的原因在於指針算術的概念。一維數組自然地與指針的行為保持一致，從而允許高效的指針算術運算。然而，對於多維數組則不然，因為每個維度代表不同的間接層級。嘗試對衰減的多維數組進行指標算術將導致無效的記憶體存取和不可預測的行為。

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