专题9 二维数组的定义与引用（讲义）-山东省（春季高考）软件与应用技术类《C语言程序设计知识》考纲讲练测

 

编写说明：本专辑为山东省（春季高考）软件与应用技术类《C语言程序设计知识考纲讲练测》，严格依据山东省春季高考软件与应用技术类专业考试大纲（C语言程序设计部分）编写，精准对标考纲，兼顾考点覆盖与实战应用。每套讲练测提供讲义、课件、练习三大配套教学文件，贯穿九大核心环节：考点解读、思维导图、知识梳理、背诵环节、常考题、模拟题、课堂练习、课堂小结及课后测验，形成“讲-练-测-评”闭环式教学与复习逻辑，助力考生夯实基础、突破重难点。

 

山东省软件与应用技术类

《C语言程序设计知识考纲讲练测》

专题9 二维数组的定义与引用 讲义

[考点解读]

1．理解二维数组的定义及初始化。

2．掌握二维数组元素的引用。

[思维导图]

[知识梳理]

1.二维数组的定义

（1）前面见过的数组只包含一行数据。实际问题常常是“表”的形状：5 个学生 3 门课的成绩、3 行 4 列的矩阵，这些数据天生有两个方向——行和列。教材在 5.2 节开篇说明：C 语言也支持二维、三维甚至多维数组，较少用到三维以上。二维数组只比一维数组多一个下标，是后面所有“表”形数据处理的基础。

（2）定义方式为：类型说明符 数组名[常量表达式1][常量表达式2]；例如 int a[10][5]; float scores[5][3];

第一个常量表达式表示行数，第二个表示列数。注意两对括号的顺序不能颠倒：int a[3][4] 是 3 行 4 列，int a[4][3] 是 4 行 3 列，元素个数相同、形状不同，下标写法也完全不同。

表9-1  二维数组定义语句的组成

说明：比一维数组多一对中括号，前一个表示行数、后一个表示列数，两个都不能省、顺序也不能颠倒。int a[3][4]; 与 int a[4][3]; 空间大小相同，但行数、列数完全不同。

（3）两个中括号里的“常量表达式”规则与一维数组相同：可以是基本常量、符号常量（#define M 3 之后的 M）或由常量组成的表达式（2*2），但不能含变量。教材先写 #define M 3、#define N 5，再写 int c[M][N];，说明这就定义了 M 行 N 列、共 M×N 个元素的数组，相当于 int c[3][5];；改行数或列数只改 M、N 即可。

程序段：二维数组的各种定义写法（只有前四行合法）

int    a[3][4];                 /* 3 行 4 列，共 12 个元素 */

float  scores[5][3];            /* 5 行 3 列，共 15 个元素 */

#define M 3

#define N 5

int    c[M][N];                 /* M、N 是符号常量 */

int    n = 3;

int    d[n][4];                 /* 非法：长度不能用变量 */

int    e[3][];                  /* 非法：第二维长度不能省略 */

（4）元素个数＝行数×列数，占用字节＝行数×列数×每元素字节数：int a[3][4] 有 12 个元素、占 12×4＝48 个字节，float scores[5][3] 有 15 个元素、占 60 个字节，double d[3][3] 有 9 个元素、占 9×8＝72 个字节。占用空间只与行列数和元素类型有关，与里面存了什么值无关。

表9-2  常见二维数组的行数、列数、元素个数与内存占用

说明：元素个数＝行数×列数，占用总字节＝行数×列数×每个元素的字节数。int a[3][4] 一共占 3×4×4＝48 个字节的连续空间；占用空间只与行列数和元素类型有关。

（5）C 语言采用行优先的方式存储二维数组：先在内存中顺序存放第一行（行标为 0）的全部元素，再存第二行，以此类推。以 int c[3][5]; 为例，内存里的顺序是 c[0][0]～c[0][4]，接着 c[1][0]～c[1][4]，最后 c[2][0]～c[2][4]。记住这条顺序，才能回答“某元素后面紧跟着谁”“偏移多少字节”这类选择题。

表9-3  int a[3][4]; 的行优先存储顺序

说明：行优先——先存第一行（行标 0）的全部元素，再存第二行，以此类推，所以 a[0][3] 后面紧跟 a[1][0]。表中只列出前 5 个与最后一个元素，6～11 号依次是 a[1][1]～a[2][2]。偏移量＝（行标×列数＋列标）×每元素字节数，a[2][3]＝(2×4+3)×4＝44 字节。

程序段：行优先顺序与地址偏移量（int a[3][4]，每元素 4 字节）

int a[3][4];

/* 内存中的先后顺序：*/

/* a[0][0] a[0][1] a[0][2] a[0][3] */

/* a[1][0] a[1][1] a[1][2] a[1][3] */

/* a[2][0] a[2][1] a[2][2] a[2][3] */

/* 偏移量 =（行标 × 列数 + 列标）× 4 字节 */

/* a[1][2] 的偏移 =（1×4+2）×4 = 24 字节 */

/* a[2][3] 的偏移 =（2×4+3）×4 = 44 字节 */

（6）由存储顺序还能看出：二维数组实际上相当于多个一维数组的组合。int c[3][5]; 可看作 c[0]、c[1]、c[2] 这 3 个长度 5 的一维数组组合而成，每一行就是一个一维数组，c[0]、c[1]、c[2] 是这些一维数组的名字。定义这一节收成三句话：两对括号都要有、两个长度都必须是常量、元素按行优先连续存放。