C语言中的多维数组初始化

Question

以下代码有一个指针我无法理解：在函数 set_array([][9]) 的部分，为什么编译器允许这样写而不是正常的完整表达式 set_array([4][9])。然而，在 main 部分中，int array1[4][9] 和 array1[][9] 是不被允许的。

#include <stdio.h>
void set_array(int t_array[][9]);
int main(void) {
    int array1[4][9]; // array1[][9] doesn't allowed

    for(int i = 0; i < 4; i++) {
        for(int j = 0; j < 9; j++) {
            array1[i][j] = j + 1;
        }
    }
    set_array(array1);
    for(int i = 0; i < 4; i++) {
        for(int j = 0; j < 9; j++) {
            printf("%d ", *(*(array1 + i) + j));
            //printf("%d ", array1[i][j]);
        }
        puts("\n");
    }
    return 0;

}
void set_array(int t_array[][9]) {
    for(int i = 0; i < 4; i++) {
        for(int j = 0; j < 9; j++) {
            t_array[i][j] = 1;
        }
    }   
};

有关这个的任何解释吗？

- mko

Answer 1

作为比较（C89）：

当你编写代码时，

int a[] 

编译器不知道需要为'a'分配多少内存，在这种情况下，编译器需要使用初始化来确定数组的大小：

int a[] = {1,2,3}; // sizeof(a)==sizeof(int)*3

当你只写 < /p >

int a[][9]; 

编译器不知道数组'a'的大小，因此无法分配足够的内存。

如果将数组作为参数传递，则情况如下：

void foo(int a[][9]) 

该函数不需要知道两个维度的大小，因为它不会分配任何内容，它只是引用“a”。从参数中，函数知道在对其进行解除引用时应将“a”视为多维数组（其中第一个维度是任意数量）。

- AndersK

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非常感谢您的清晰解释，直戳要点。顺便问一下，您能告诉我为什么我可以这样调用方法 set_array(&array1[0]) 吗？ - mko

Answer 2

在函数调用中，数组实际上被视为指针，因此在函数定义中，t_array[][9] 实际上是 (*t_array)[9] //指向数组的指针，但是在声明静态数组时，必须明确给出大小，以便编译器为数组分配足够的内存。因此，array1[4][9] 是正确的，而 array1[][9] 是错误的。但是，如果你正在使用 array1[][9]，那么你必须提供初始化列表。

- Omkant

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你能告诉我为什么函数调用：set_array(&array1[0]);会导致数组部分更改，变成 `1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9` 吗？ - mko

这里的array1包含整个第一行（或列）数组的地址，具体取决于实现。(&array1[0])与类型为()[n]的(array1)相同。但是当你传递类型为()[m][n]的(&array)时，编译器会抛出错误。 - Omkant

Answer 3

您可以使用初始化列表声明和初始化，而无需指定第一个维度：

int array1[][9] = {
{1,2,3,4,5,6,7,8,9},
{1,2,3,4,5,6,7,8,9},
{1,2,3,4,5,6,7,8,9},
{1,2,3,4,5,6,7,8,9},
};

在C语言中，如果您在行内初始化数组，则只需要指定从第二个维度开始的尺寸大小。这些尺寸对于编译器生成索引代码是必要的，记住多维数组（在C语言中）是一个连续的缓冲区。

- imreal

Answer 4

在 C 语言中，当你静态声明一个数组时，必须给它的大小赋值，否则编译器就不知道要为该变量分配多少内存。

当你将数组作为 array[][9] 传递时，它可以工作，因为编译器只需要知道数组元素的大小，而不需要知道它包含多少个元素。因此，将 array[][] 作为参数传递是行不通的，因为编译器不知道存储的元素大小。

- davepmiller

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这只是函数原型，告诉编译器期望将数组传递给该函数，这与实际声明变量是不同的。 - davepmiller

当您传递一个数组时，编译器只需要知道它的元素大小，而不需要知道它有多少个元素。 - davepmiller

C标准规定，在多维数组中，除第一个维度外，每个维度都必须指定大小。 - Omkant

这是因为所有的多维数组都映射到线性内存中，所以如果进一步维度的大小未知，编译器无法计算进一步的索引。 - fkl

Answer 5

这是因为你在做两件不同的事情：

首先，你声明了一个名为array1的变量。在C语言中，编译器需要知道你声明的空间大小，以便为你保留该内存量。因此，你必须指定数组的完整大小： int array1[4][9]; 这样，你的编译器就知道你需要分配4 * 9个整数。

现在，在你的函数中，编译器不需要知道你的数组的大小（在幕后，你的数组被转换为指针进行函数调用），它只需要知道其元素的大小。因此，t_array是一个指向大小为9 * sizeof(int)的元素的指针。正因为如此，你可以按照你声明的方式声明函数： void set_array(int t_array[][9]) 但也可以声明所有维度大小： void set_array(int t_array[4][9]) 但对于编译器来说并没有什么区别。

- Murilo Vasconcelos

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现在我能理解你的回答了，多维数组的布局是线性的，当将其传递给函数时，只传递第一个元素的指针，并且通过类型声明，函数知道如何对其进行指针算术运算。因此，第一部分可以省略。 - mko

Answer 6

你不能给数组赋值，只能初始化它们，因此你必须一次性完成：

int array1[4][9] = {
 {1,2,3,4,5,6,7,8,9},
 {1,2,3,4,5,6,7,8,9},
 {1,2,3,4,5,6,7,8,9},
 {1,2,3,4,5,6,7,8,9},
};

- Jens Gustedt

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我清除了误导性的评论部分，感谢您的回答，但我已经知道这个。我不知道的是array[][9]是否被允许。 - mko