C语言基础------二维数组详解

亦凉 2022-10-24 06:05 151阅读 0赞

**二维数组在概念上是二维的，有行和列**，但在内存中所有的数组元素都是连续排列的，如定义一个二维数组a：int a\[3\]\[4\] = \{ \{0, 1, 2, 3\}, \{4, 5, 6, 7\}, \{8, 9, 10, 11\} \};

a的分布和矩阵类似：  
0   1   2   3  
4   5   6   7  
8   9  10  11  
但**在内存中，a 的分布是一维线性的，整个数组占用一块连续的内存**：![20210129122804307.png][]

C语言中的二维数组是按行排列的，也就是先存放 a\[0\] 行，再存放 a\[1\] 行，最后存放 a\[2\] 行；每行中的 4 个元素也是依次存放。数组 a 为 int 类型，每个元素占用 4 个字节，整个数组共占用 4×(3×4) = 48 个字节。  
C语言允许把一个二维数组分解成多个一维数组来处理。对于数组 a，它可以分解成三个一维数组，即 a\[0\]、a\[1\]、a\[2\]。每一个一维数组又包含了 4 个元素，例如 a\[0\] 包含 a\[0\]\[0\]、a\[0\]\[1\]、a\[0\]\[2\]、a\[0\]\[3\]。

> **int (\*p)\[4\] = a;**
> 
> **括号中的\*表明 p 是一个指针，它指向一个数组，数组的类型为int \[4\]，这正是 a 所包含的每个一维数组的类型。**
> 
> **\[ \]的优先级高于\*，( )是必须要加的，如果赤裸裸地写作int \*p\[4\]，那么应该理解为int \*(p\[4\])，p 就成了一个指针数组，而不是二维数组指针。**

数组名 a 在表达式中也会被转换为和 p 等价的指针！

1) `p`指向数组 a 的开头，也即第 0 行；`p+1`前进一行，指向第 1 行。  
2) `*(p+1)`表示取地址上的数据，也就是整个第 1 行数据。注意是一行数据，是多个数据，不是第 1 行中的第 0 个元素，下面的运行结果有力地证明了这一点：

#include <stdio.h>
    int main(){
        int a[3][4] = { {0, 1, 2, 3}, {4, 5, 6, 7}, {8, 9, 10, 11} };
        int (*p)[4] = a;
        printf("%d\n", sizeof(*(p+1)));
        return 0;
    }

运行结果：  
16  
3) `*(p+1)+1`表示第 1 行第 1 个元素的地址。如何理解呢？  
**`*(p+1)`**单独使用时表示的是第 1 行数据，放在表达式中会被转换为第 1 行数据的首地址，也就是第 1 行第 0 个元素的地址，因为使用整行数据没有实际的含义，编译器遇到这种情况都会转换为指向该行第 0 个元素的指针；就像一维数组的名字，在定义时或者和 sizeof、& 一起使用时才表示整个数组，出现在表达式中就会被转换为指向数组第 0 个元素的指针。  
  
4)** `*(*(p+1)+1)`**表示第 1 行第 1 个元素的值。很明显，增加一个 \* 表示取地址上的数据。

> 有以下关系：
> 
> a+i == p+i  
> a\[i\] == p\[i\] == \*(a+i) == \*(p+i)  
> a\[i\]\[j\] == p\[i\]\[j\] == \*(a\[i\]+j) == \*(p\[i\]+j) == \*(\*(a+i)+j) == \*(\*(p+i)+j)

使用指针遍历二维数组：

#include <stdio.h>
    int main(){
        int a[3][4]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};
        int(*p)[4];
        int i,j;
        p=a;
        for(i=0; i<3; i++){
            for(j=0; j<4; j++) printf("%2d  ",*(*(p+i)+j));
            printf("\n");
        }
        return 0;
    }

运行结果：

0   1   2   3
     4   5   6   7
     8   9  10  11

#include<stdio.h> 
    #define FMT "%x\n" //十六进制输出
    int main(){
    	static int a[][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};
    	printf(FMT,a[2][2]);
    	printf(FMT,*(*(a+1)+1));
    	return 0;
    }

运行结果：

b  
6

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RlbmdqaWxp_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

#include<stdio.h>
    int main(){
    	char *alpha[7]={"ABCD","EFGH","IJKL","MNOP","QRST","UVWX","YZ"};
    	char **p;
    	int i;
    	p=alpha;
    	for(i=0;i<4;i++)
    	printf("%c",*(p[i]));
    	printf("\n");
    	return 0;
    }

输出结果为：AEIM

> >  对于指向数组的指针变量可以做下标运算，p\[i\]和alpha\[i\]都是指向字符串的首地址，\*p\[i\]取出字符串的第一个字符。

[20210129122804307.png]: /images/20221024/b895222ee58a44ef992381d3e3b7c9d2.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RlbmdqaWxp_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221024/628413551cb841de87ac6799d5c91c17.png