参考资料:
高教版《全国计算机等级考试二级教程——C语言程序设计》
《21天学通C语言》
二维数组的定义和二维数组元素的引用
二维数组的定义
当数组中的每个元素带有两个下标时,称这样的数组为二维数组。
二维数组的定义语句如下:
类型名 数组名[常量表达式1][常量表达式2];
例如,有以下定义:
int a[3][4];
在这里,int是类型名,a[3][4]是一个二维数组说明符。可以认为此定义语句说明了:
- 定义了一个名为a的二维数组
- a数组中每个元素都是整型
- a数组中共有3×4个元素
- a数组的逻辑结构是一个3行4列的矩阵
二维数组中,每个元素有两个下标,第一个方括号中的下标代表行号,称行下标;第二个方括号中的下标代表列号,称列下标。行下标和列下标的下限总为0。
a数组中的元素在内存中占一系列的存储单元。数组元素在内存中的排列顺序为:先存放第0行的元素,再存放第1行的元素,以此类推。这种存放顺序称为“按行存放”。所以,在C语言中,可以把一个二维数组看成是一个一维数组,每个数组元素又是包含有若干个元素的一维数组。
二维数组元素的引用
引用二维数组时必须带有两个下标。引用形式如下:
数组名[下标表达式1][下标表达式2]
例如,有以下定义:
double w[4][2];
则以下都是合法的数组元素引用形式:
w[0][1]
w[i][j]
w[i + k][j + k]
注意:每个下标表达式的值必须是整数,且不得超越数组定义中的上、下界。
二维数组的初始化
所赋初值的个数与数组元素的个数相同
可以在定义二维数组的同时给二维数组的各元素赋初值。例如:
int a[4][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}, {10, 11, 12}};
全部初值括在一对花括号中,每一行的初值又分别括在一对花括号中,之间用逗号隔开。
每行所赋初值个数与数组元素的个数不同
当某行一对花括号内的初值个数少于该行中元素的个数时,例如:
int a[4][3] = {{1, 2}, {4, 5}, {7}, {10}};
系统将自动给该行后面的元素补初值0。
所赋初值行数少于数组行数
当代表给每行赋初值的行花括号对少于数组的行数时,例如:
int a[4][3] = {{1, 2}, {4, 5}};
系统将自动给后面各行的元素补初值0。
赋初值时省略行花括号对
在给二维数组赋初值时可以不用行花括号对,例如:
int a[4][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12};
赋值后结果如下:
a[0][0]中储存的是1
a[0][1]中储存的是2
a[0][2]中储存的是3
a[1][0]中储存的是4
a[1][1]中储存的是5
a[1][2]中储存的是6
a[2][0]中储存的是7
a[2][1]中储存的是8
a[2][2]中储存的是9
a[3][0]中储存的是10
a[3][1]中储存的是11
a[3][2]中储存的是12
通过赋初值定义二维数组的大小
对于二维数组,只可以省略第一个方括号中的常量表达式,而不能省略第二个方括号中的常量表达式。例如:
int a[][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5}, {6}, {8}};
在所赋初值中,第一维的大小由所赋初值的行数来决定。
当用这种形式赋初值时:
int c[][3] = {1, 2, 3, 4, 5};
第一维的大小按以下规则决定:
- 当初值个数能被第二位的常量表达式的值除尽时,所得商数就是第一维的大小。
- 当初值的个数不能被第二位的常量表达式的值除尽时,则第一位的大小等于所得商数加一。
二维数组和指针
二维数组元素的地址
先给出以下定义:
int *p, a[3][4];
二维数组a由若干个一维数组组成
在C语言中定义的二维数组实际上是一个一维数组,这个一维数组的每个元素又是一个一维数组。
如以上二维数组,可以将数组a看作由a[0],a[1],a[2]三个元素组成,而a[0],a[1],a[2]中每个元素又是由四个整形元素组成的一维数组。a[0],a[1],a[2]都是一维数组名,同样也代表一个不可变的地址常量,其值依次为二维数组每行第一个元素的地址,其基类型就是数组元素的类型。
二维数组名也是一个地址值变量
二维数组名同样也是一个存放地址常量的指针,其值为二维数组中第一个元素的地址。
a[0],a[1],a[2]的值分别表示a数组中第一、第二、第三行的首地址。
二维数组名应理解为一个行指针,在表达式a+1中,数值1的单位应当是4×2个字节,而不是2个字节。
对于二维数组名a,不可以进行a++,a=a+i等操作。
二维数组元素的地址
二维数组元素的地址可以由表达式&a[i][j]求得,也可以通过每行的首地址来表示。
若0≤i<3,0≤j<4,则a[i][j]的地址可以用以下五种表达式求得:
- &a[i][j]
- a[i]+j
- *(a+i)+j
- &a[0][0]+4 * i+j
- a[0]+4 * i+j
通过地址引用二维数组元素
若有以下定义:
int a[3][4], i, j;
并且0≤i<3,0≤j<4,则a数组元素可用以下表达式来引用:
- a[i][j]
- *(a[i]+j)
- *(*(a+i)+j)
- (*(a+i))[j]
- *(&a[0][0]+4 * i+j)
通过建立一个指针数组引用二维数组元素
若有以下定义:
int *p[3], a[3][2], i, j;
在这里,说明符*p[3]说明了p是一个数组名,系统将为它开辟3个连续的存储单元;*号说明了数组p是指针类型,它的每个元素都是基类型为int的指针。
若满足条件0≤i<3,则p[i]和a[i]的基类型相同,p[i]=a[i]是合法的表达式。
通过建立一个行指针引用二维数组元素
若有以下定义:
int a[3][2], (*prt)[2];
说明符(*prt)[2]说明了指针变量prt的基类型是一个包含有两个int元素的数组。
在这里,prt的基类型与a相同,因此prt = a是合法的赋值语句,prt+1等于a+1,等价于a[1]。
二维数组名和指针数组作为实参
二维数组名作为实参时实参和形参之间的数据传递
当二维数组名作为实参时,对应的形参必须是一个行指针变量。
例如,若有以下定义语句和调用语句:
#include <stdio.h>
#define M 5
#define N 3
int main (void)
{
double s[M][N];
//部分代码省略
fun(s);
//部分代码省略
}
则fun函数的首部可以是以下三种形式之一:
fun(double (*a)[N])
fun(double a[][N])
fun(double a[M][N])
注意:列下标不可缺。
指针数组作为实参时实参和形参之间的数据传递
当指针数组名作为实参时,对应的形参应当是一个指向指针的指针。
例如,若有以下定义语句和调用语句:
#include <stdio.h>
#define M 5
#define N 3
int main (void)
{
double s[M][N], *ps[M];
//部分代码省略
fun(ps);
//部分代码省略
}
则fun函数的首部可以是以下三种形式之一:
fun(double *a[M])
fun(double *a[])
fun(double **a)