C中二维数组的“方向”

Question

作为一个 C 新手，我对二维数组有点困惑。

如果我想表示一个3行5列的矩阵，我猜正确的声明是：

char a[3][5];

那么，这是一个包含 3 个指向 5 个字符数组的指针的数组还是什么？

为什么每当我尝试像下面这样循环遍历它时，它似乎读取了错误的结果？

int x, y;
for( x=0; x<3; x++ ){
    for( y=0; y<3; y++ ){
        printf( "%c", a[x][y] );
    }
}

以下是等价且正确的初始化方式吗？

char a[3][5] = {
               {1,0,0,0,1},
               {1,0,0,0,1},
               {1,0,0,0,1},
               };

char a[3][5] = {1,0,0,0,1,
                1,0,0,0,1,
                1,0,0,0,1};

感谢您最终的解释。

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编辑

对不起，错别字，代码没有复制。顺便说一句，我一直让它们像垂直阅读一样阅读，而不是水平阅读。

同样在本教程http://www.cplusplus.com/doc/tutorial/arrays/ 的示例中，它以一种对我来说并不直接的方式读取数组，因为它似乎适用于 5x3、高度宽度、yx、 colsrows 结构，而不是 3x5、WidthHeight、xy。行第一列：

#define WIDTH 5
#define HEIGHT 3

int jimmy [HEIGHT][WIDTH];
int n,m;

int main ()
{
  for (n=0;n<HEIGHT;n++)
    for (m=0;m<WIDTH;m++)
    {
      jimmy[n][m]=(n+1)*(m+1);
    }
  return 0;
}

Answer 1

只是为了它是什么，什么不是。

char a[3][5];

不涉及指针。像这样的多维数组是......数组的数组，依此类推。在您的情况下，您有一个由 3 个 5 个字符组成的数组。当您使用 typedef 时，它会变得更加清晰。

typedef char T[5];
T a[3];

不涉及任何指针。如果你想访问这 3 个数组中的第一个数组，你可以这样做：

a[0]; 

它会返回一个char[5] 类型的对象。通常，您不会注意到这一点，因为通常您索引所有维度。所以a[0] 返回的数组是下一个索引的下标，例如a[0][1]。 [1] 将应用于由a[0] 返回的数组，正如我们之前计算的那样，它的类型为char[5]。

那么，这是一个包含 3 个指向 5 个字符数组的指针的数组还是什么？

让我们创建那个类型，看看它与上面的有什么不同。创建它很简单，只要你获得了基本的声明符：

• 创建指针：*D
• 创建数组：D[N]

D 只是一个现有的另一个声明符。所以现在让我们继续吧。首先你说array of 3 pointers to 5 arrays of chars...。我想你的意思是array of 3 pointers to arrays of 5 chars。首先，array of 5 的创建方式类似于

D1[5]

现在，让我们将 D1 替换为 pointer to 声明符：

(*D2)[5]

我们必须插入括号，因为下标运算符[N] 比解引用运算符* 绑定得更好，否则它将被读取为*(D2[5])，这不是我们想要的。现在我们有pointer to array of 5。

现在让我们执行array of 3。将 D2 替换为 D3[3] 会产生以下结果：

(*D3[3])[5]

太好了，现在我们有了array of 3 pointer to array of 5。只需放置该声明符所属的基类型即可产生完整的声明：

char (*D3[3])[5];

这当然是完全不同的事情 :) 您可以使用它来存储指向您的另一个数组的指针，该数组的类型为 array of 3 arrays of 5 char。让我们将指向a 的第一个子数组的指针存储到D3[0] 中。我们之前发现a[0] 的类型为char[5]。我们可以将指向该数组的指针存储到D3[0] 中，因为D3 是指向char[5] 的指针数组，真是巧合！

D3[0] = &a[0]; // works!

我希望这个小练习已经向您展示了指针和数组之间的一些关系。干杯！

Answer 2

我发现您的代码存在一些问题。首先（从上面复制）：

int x, y;
for( x=0; x<3; x++ ){
    for( x=0; x<3; x++ ){
        printf( a[x][y] );
    }
}

在您的内部循环中，您似乎想要使用 y 而不是 x，并且您希望 y 从 0..5 开始。目前，您正在重复变量 x。此外，您的 printf() 语句有问题。这是一些更正的代码：

int x, y;
for( x=0; x<3; x++ ){
    for( y=0; y<5; y++ ){
        printf("%d\n", a[x][y] );
    }
}

其次，当您初始化数组时，您的代码几乎是正确的。这是修正后的版本：

char a[3][5] = {
               {1,0,0,0,1},
               {1,0,0,0,1},
               {1,0,0,0,1}
               };

（我在最后“行”数据之后删除了, - 这是一个语法错误。）

您发布的第二个语法不正确（没有大括号的那个）。

Answer 3

您得到了错误的结果，因为您使用了两次x（看起来像是复制/粘贴错误）。试试

int x, y;
for (x = 0; x < 3; x++) {
    for (y = 0; y < 5; y++) {
        printf("%c", a[x][y]); // Emil H says "%d" might be more useful
    }
}

编辑：我不确定该教程有什么令人困惑的地方。它完全等同于您的代码，除了不是打印数组，而是将每个元素设置为 (row*column) （其中行和列都是从一开始的，因此是 +1）。

Answer 4

教程中的图片很好地展示了数据： alt text http://www.cplusplus.com/doc/tutorial/arrays/bidimensional_arrays3.gif

从示例中，嵌套的for 循环逐行遍历（左 -> 右）数组并为每一列填充一个值。

Answer 5

当你可能想要“%d”时使用“%c”这样的小错误并不是你真正想要得到的答案，我谦虚地认为。您说您对数组有些困惑，并且还提到您希望将指针视为包含数组的数组的数组元素。你

数组数组定义中的最后一个逗号不是语法错误。从 C99 开始允许。

真正能解决问题的是知道数组不是指针。确实，数组名可以用作常量指针（指向第一个元素），并且指针可以像数组一样被索引。然而，这并不意味着数组和指针是相同的。他们不是。

您询问程序中的符号“a”实际上是什么。它是一个数组数组。内存布局可以被可视化为一条长线，分成三部分，但仍然是一条连续的线。然后以相同的方式将这些中的每一个切成五个部分。寻址一个元素时，必须使用两个索引；首先是你想要的五元素数组，然后是你想要的第五个元素。

内存布局不像行和列的网格。内存由一个标量寻址，因此它是线性的。指针算术可能是你可以研究的下一件事情，看看指针上的增量是如何工作的。

Answer 6

int x, y;
for( x=0; x<3; x++ ){
    for( x=0; x<3; x++ ){
        printf( a[x][y] );
    }
}

您需要将第二个 for 循环更改为引用“y”而不是“x”。

希望有帮助。

Answer 7

您以错误的方式使用 printf。试试：

printf("%d", a[x][y]);

我不确定您是要使用 %c 还是 %d。如果要打印数字，请使用 %d。如果要打印实际字符，请使用 %c。

Answer 8

字符 a[3][5];

那么，这是一个由 3 个指针组成的数组吗？ 5个字符数组还是什么？

是的，就是这样。尽管您也可以将其作为一组连续的 15 个字符来操作。

按照惯例，大多数人会认为它表示一个 3 行 5 列的矩阵（我认为），但数据结构本身并没有什么要求。您可以轻松地使用它来表示 5 行和 3 列。或者 3 个集合，每个集合包含 5 个元素，但彼此之间根本没有任何有意义的关系。

用于进行矩阵操作的特定库对此有一个约定。