一文彻底搞定C语言中的二维数组

一文彻底搞定C语言中的二维数组

本文将详细介绍C语言中的二维数组，包括其定义方式、内存存储特点以及遍历方法。通过本文的学习，读者将能够掌握二维数组的基本概念和使用技巧。

1.多维数组

二维数组、三维数组、...都称为多维数组。本节主要讲解二维数组，三维及以上的数组，以此类推即可。二维数组，常称为矩阵(matrix)。把二维数组写成行(row)和列(column)的排列形式，可以形象化地理解二维数组的逻辑结构。

2.定义方式

第一种：

int a[3][4]; //二维数组

二维数组a可看成由三个一维数组构成，它们的数组名分别为 a[0]、a[1]、a[2]。这三个一维数组各有 4 个元素。如，一维数组 a[0] 的元素为 a[0][0]、a[0][1]、a[0][2]、a[0][3]。二维数组a共有12个成员（3 x 4 = 12）。

三维数组如下：

int arr1[3][4][5]; //三维数组

技巧：C 语言允许声明多维数组，有多少个维度，就用多少个方括号，比如二维数组就使用两个方括号。

第二种

声明与初始化同时进行

多维数组也可以使用大括号，在声明的同时，一次性对所有成员赋值。

int a[3][4] = {
   {
   1,2,3,4},
               {
   5,6,7,8},
               {
   9,10,11,12}};

上例中， a 是一个二维数组，这种赋值写法相当于将第一维的每个成员写成一个数组。

说明：这里的地址以十进制数值进行的说明。

int main() {
   
    int a[3][4] = {
   {
   1,2,3,4},
                   {
   5,6,7,8},
                   {
   9,10,11,12}};
    printf("%p\n",a[0]);     //0000006ac71ffd30
    printf("%p\n",a[0] + 1); //0000006ac71ffd34
    printf("%p\n",a[0] + 2); //0000006ac71ffd38
    printf("%p\n",a[0] + 3); //0000006ac71ffd3c
    printf("%p\n",a[0] + 4); //0000006ac71ffd40
    printf("%p\n",a + 1);    //0000006ac71ffd40
    printf("%p\n",a[1]);     //0000006ac71ffd40
    printf("%p\n",a[1] + 1); //0000006ac71ffd44
    return 0;
}

第三种

部分元素赋值

多维数组也可以仅为指定的位置进行初始化赋值，未赋值的成员会自动设置为“零”值 。

//指定了 [0][0] 和 [1][1] 位置的值，其他位置就自动设为 0 。
int a[2][2] = {
   [0][0] = 1, [1][1] = 2};

第四种

使用单层大括号赋值

多维数组也可以使用单层大括号赋值。不管数组有多少维度，在内存里面都是线性存储。对于a[2][2]来说，a[0][0]的后面是a[0][1]，再后面是a[1][0]，以此类推。

int a[2][2] = {
   1, 0, 0, 2};  //会自动匹配到各行各列

第五种

对于第四种的简化

在第四种的基础上，如果对全部元素赋值，那么第一维的长度可以不给出。

//int a[2][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6}; 
//可以写为：
int a[][3] = {
   1, 2, 3, 4, 5, 6}; 
//也可以写为：
int a[][3] = {
   {
   1, 2, 3},{
   4, 5, 6}}; //行数自然判定为2

练习：下面哪些赋值操作是正确的？（都对）

int arr1[3][2]={
   {
   1,2},{
   3,4},{
   5,6}};  //对应定义方式2
int arr2[3][2]={
   1,2,3,4,5,6};  //对应定义方式4
int arr3[][2]={
   1,2,3,4,5,6};  //对应定义方式5
int arr4[][2]={
   {
   1,2},{
   3,4},{
   5,6}}; //对应定义方式5
int arr5[][2]={
   1,2,3,4,5};  //对应定义方式5。未显式赋值的位置默认赋值为0

错误方式：

在定义二维数组时，必须指定列数（即一行中包含几个元素）

3.二维数组内存分析

用矩阵形式（如3行4列形式）表示二维数组，是逻辑上的概念，能形象地表示出行列关系。而在内存中，各元素是连续存放的，不是二维的，是线性的。

C语言中，二维数组中元素排列的顺序是按行存放的。即：先顺序存放第一行的元素，再存放第二行的元素。（最右边的下标变化最快，第一维的下标变化最慢）。

比如整型数组b[3][3]在内存中的存放：

再比如关于长度

int b[3][3];
printf("%d\n",sizeof(b)); //36
printf("%d\n",sizeof(b)/sizeof(int)); //9

4.二维数组的遍历

格式：数组名[下标][下标]

跟一维数组一样，多维数组每个维度的第一个成员也是从 0 开始编号。

比如1：给指定索引位置的元素赋值

int arr1[3][5];
//给指定索引位置的元素赋值
arr1[0][0] = 12;
arr1[3][4] = 5;

比如2：查看数组元素的地址

int main() {
   
    int arr2[3][4];
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
   
        for (int j = 0; j < 4; j++) {
   
            printf("&arr2[%d][%d] = %p\n", i, j, &arr2[i][j]);
        }
    }
    return 0;
}

输出结果如下：