5.1.4　二维数组

二维数组是包含两个下标标号的数组。二维数组是最简单的多维数组，下面就介绍二维数组的定义和初始化以及它在程序中的应用。

1.二维数组的定义

二维数组可以看做是以一维数组为数组元素构成的新的一维数组。二维数组的定义形式如下。

类型说明符数组名[常量表达式1][常量表达式2]；

其中，两个方括号中的“常量表达式1”和“常量表达式2”分别定义了该二维数组的行数和列数，整个数组的元素个数为行数和列数的乘积。由于C51语言不支持动态分配数组大小，因此同一维数组一样，在定义二维数组时不能使用变量来表示数组的行数和列数。

二维数组定义的示例如下。

int ab[10][20]；

该语句声明ab为（10，20）的二维整型数组，有10行20列，共10×20=200个数组元素。

在C51语言中，使用方括号来区分下标，即用方括号将各维下标括起。另外，二维数组的下标均从0开始计算。例如，要使用数组ab中行标为3、列标为5的元素可以写成如下形式。

ab[3][5]

对二维数组赋值也要和一维数组一样，对数组元素逐个赋值。程序示例如下。

include＜stdio.h＞//头文件

void main（）//主函数

{

int t，i，num[3][4]；//定义整型二维数组num

for（t=0；t＜3；++t）//使用for循环为其中的数组元素赋值

for（i=0；i＜4；++i）

num[t][i]=（t*4）+i+1；

}

该程序可以在KeilµVision3编译环境中执行。在程序执行后，得到如表5.2所示的数组num的数组元素值表。

从上表可以看出，二维数组的存储形式类似于行列矩阵。其中，第一个下标代表行，第二个下标代表列。当按照内存中的实际存储顺序访问数组元素时，右边的下标比左边的下标变化快一些。C51语言中二维数组的第一个下标可以看做是行的指针。二维数组在单片机内存中的存储情况如图5.2所示。

图　5.2　二维数组在内存中的存储

一个二维数组一旦被定义，其中所有的数组元素都将在单片机中分配到相对应的存储空间。二维数组所需的存储空间总字节数的计算公式如下所示。

总字节数=类型字节数×行数×列数。

例如二维数组d[6][5]，其被定义为双字节整型，大小为（6，5）。存放该数组时，需要占用单片机6×5×2=60字节的存储空间。

2.二维数组初始化

在C51中，二维数组的初始化可以有以下3种方式。

❑按照顺序逐个给数组元素赋值，示例如下。

int sum[2][5]={-5，0，9，-4，1，6，8，0，3，7}；

本例中，在定义二维整型数组sum时，就对其进行了初始化。这里将所有的数组元素值按顺序放在一个花括号中，并用逗号分割数组元素。数组元素的分配顺序按照逐行逐列的方式，即先是第一行的列数从1到5，然后第2行的列数从1到5，依次直至整个数组赋值完毕。

❑逐行给数组元素赋值，示例如下。

int sum[2][5]={

{-5，0，9，-4，1}，//第一行

{6，8，0，3，7}}；//第二行

本例中，在定义二维整型数组sum时，就对其逐行进行了初始化。数组sum有两行5列，首先用第一个花括号“{-5，0，9，-4，1}”为数组的第一行赋值，第二个花括号“{6，8，0，3，7}”为数组的第二行赋值。每个花括号内都有5个数，正好对应了每行的5个数组元素。

技巧在对二维数组进行初始化时，推荐使用逐行赋值的方式，这样每行元素的值都一目了然，便于程序的阅读以及后续的调试修改。采用这种方式赋值时，注意每一行结束时有一个大括号}，在该大括号后面需要有一个逗号，最后一行的结束处不需要逗号，但在最外层的大括号}后面有一个分号。

❑部分初始化二维数组，示例如下。

int num[4][4]={{1，2，3，4}，{-2，0，-1，3}，{7，10，-9，6}}；

本例定义了二维整型数组num，其大小为4行4列。但是在初始化时，只对数组的前3行进行了赋值。在这种情况下，最后一行的4个元素num[3][0]、num[3][1]、num[3][2]和num[3][3]，均被系统自动赋值为0。

部分初始化也可以单独对列元素进行赋值，示例如下。

int num[4][4]={{5}，{-3}，{0}，{6}}；

上面的语句相当于只对二维数组num的第一列进行赋值，即num[0][0]=5、num[1][0]=-3、num[2][0]=0和num[3][0]=6，而其余元素均被自动赋值为0。

二维数组的程序示例如下。

include＜stdio.h＞//头文件

void main（）//主函数

{

int t，i，j[3][4]；//定义整型变量

int j[3][4]；//定义二维整型数组j

for（t=0；t＜3；++t）//两重循环为数组j赋值

for（i=0；i＜4；++i）

j[t][i]=（t*4）+i+1；

for（t=0；t＜3；++t）//行循环

for（i=0；i＜4；++i）//列循环

{

if（j[t][i]%3==0）//判断是否能被3整除

printf（“j[%d][%d]=%d\n”，t，i，j[t][i]）；//如果能够整除，则输出该元素

}

}

该程序可以在KeilµVision3编译环境中执行，运行的结果如下。

j[0][2]=3

j[1][1]=6

j[2][0]=9

j[2][3]=12

本例中，先采用二重循环为二维整型数组j循环赋值，然后再用二重循环对每一个数组元素进行判断，如果数组元素的值是3的整数倍，就输出该数组元素。这样就可以搜索出数组中所有能被3整除的数组元素。