不少文章不外乎告訴你下面這幾種標準的形式，你若是按照它們來用，準沒錯：程序員
//對於一個2行13列int元素的二維數組
//函數f的形參形式
f(int daytab[2][13]) {...}
//如下兩種能夠忽略行數
f(int daytab[][13]) {...}
f(int (*daytab)[13]) {...}
甚至會有人告訴你多維數組做爲參數傳遞能夠省略第一維，其餘維不能省略。然而你對這種形式並不滿意：若是事先限定了二維數組的大小，函數的泛用性就要大打折扣了。由於你真正須要的，是能夠處理事先未知行數和列數的二維數組的函數。固然也有文章提到相似下面的動態分配的方式，但做爲函數參數傳遞有時不能成功，使人疑惑。數組
int **array;//array[M][N]
array = (int **)malloc(M *sizeof(int *));
for(i=0;i<M;i++)
array[i] = (int *)malloc(N *sizeof(int));
本文目的是深刻剖析各個形式的二維數組，以及爲了進行參數傳遞，如何寫函數的形參表。更高維的數組能夠作相似的推廣。app
下面先進行分析，文中討論的地址空間是虛擬地址空間，是程序員看到的地址空間，不是實際的物理地址空間。函數
1.基本形式：二維數組在棧上分配，各行地址空間連續，函數參數使用文首提到的3種形式post
最初接觸二維數組時，可能只是在main()或某個函數裏進行聲明，而後直接使用：this
...
int array[M][N];
//array[][N] ={{...},...,{...}}; is ok
//array[][] = {{...},...,{...}}; is wrong
...
//使用array[m][n]
這種分配是在棧上進行的，可以保證全部元素的地址空間連續。這樣，array[i][j] 和 *(*(array +i) +j)是同樣的，程序是知道array+i的i實際上偏移了i*N個單位，這也致使了在二維數組array[3][3]中，使用下標array[2][1]和array[1][4]是訪問的同一個元素，儘管後者的下標對於一個3*3矩陣來講是非法的，但這並不影響訪問。spa
這種形式，不管是數組定義仍是函數都不夠泛用，兩個維度在編譯前就定好了，惟一能夠作的就是把維度M、N聲明爲宏或者枚舉類型，但這仍不能避免每次修改後都要從新編譯。.net
2.數組傳參形式：二維數組在棧上分配，各行地址空間連續，函數參數使用指針形式指針
當把這種二維數組的指針直接做爲參數傳遞時，數組名退化爲指針，函數並不知道數組的列數，N對它來講是不可見的，即便使用*(*(array +i) +j)，第一層解引用失敗。這時，編譯器會報warning，運行生成的文件會發生segment fault。那麼，爲了指導這個函數如何解引用，也就是人爲地解引用，須要把這個二維數組的首元素地址傳給函數，因而就變成了下面的形式：code
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
int func(int *array, int m, int n) {
int i,j;
for(i=0;i<m;i++) {
for(j=0;j<n;j++)
printf("\t%d", *(array +i*n +j));
printf("\n");
}
return 0;
}
int main(int argc,char** argv) {
int m=3,n=3,i;
int array[][3] = {{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
func(*array,m,n);
return 0;
}
也能夠寫成
int fun(int *array,int m,int n) {
int i,j;
for(i=0;i<m;i++)
for(j=0;j<n;j++)
printf("%d ", *((int*)array + n*i + j));
return 0;
}
int main() {
int array[3][3] = {
{1,2,3},
{4,5,6},
{7,8,9}
};
fun((int *)array,3,3);
return 0;
}
可是意圖沒有上一種清晰，並不推薦。
你可能會問，爲何下面的不行？緣由其實和上面提到的同樣，第一次解引用時，函數並不知道數組的列數，從而致使失敗。準確的說，是由於數組實際類型是int [3][3]，在做爲右值時能夠被轉化爲int (*)[3]，它們都和int **不一樣，天然不可用。（感謝garbageMan在回覆中指出）
int func(int **array, int m, int n) {
...
printf("\t%d", *(*array +i*n +j));
...
}
int main() {
int array[3][3] = {
{1,2,3},
{4,5,6},
{7,8,9}
};
...
func(array,3,3);
...
}
3.動態數組形式：二維數組在堆上分配，各行地址空間不必定連續，函數參數使用指針形式
第2種雖然函數參數的限定下降了，但仍須要在棧上預先分配必定大小的二維數組，程序總體並非徹底的泛用。爲了進一步提升泛用性，把二維數組空間的分配也動態化，使用malloc()在堆上分配空間，重複一下前言中的方式以下：
int **array;
array = (int **)malloc(m *sizeof(int *));
for(i=0;i<M;i++)
array[i] = (int *)malloc(n *sizeof(int));
這時，在分配空間的做用域裏，對0<=i<M,0<=j<N，array[i][j]的訪問徹底沒有問題。那麼，對應地，函數寫做
int func(int **array,int m,int n) {
...
printf("%d ", *(*(array+i)+j));
...
}
值得注意的是，雖然malloc()每次分配的空間在地址上是連續的，可是屢次malloc()分配的空間之間並不必定是連續的，這與在棧上分配的二維矩陣有着根本的不一樣，對於二維數組array[3][3]，不能再用array[1][4]來訪問array[2][1]了，前者地址越界。
4.折中形式：用堆上分配的一維數組表示二維數組，函數參數使用指針形式
用一維數組來實現二維數組，是一種折中方案，可是很好理解，也不易出錯。這樣分配的數組空間是連續的。使用時須要把兩維下標轉化爲一維下標。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
int func(int *array, int m, int n) {
int i,j;
for(i=0;i<m;i++) {
for(j=0;j<n;j++)
printf("\t%d",*(array+i*n+j));
printf("\n");
}
return 0;
}
int main(int argc,char** argv) {
int m,n,i;
int *array;
assert(argc == 3);
m = atoi(argv[1]);
n = atoi(argv[2]);
array = (int*)malloc(m*n*sizeof(int));
for(i=0;i<m*n;i++)
array[i] = i;
func(array,m,n);
return 0;
}
5.較新的編譯器：用棧上分配的直到執行時才肯定大小的二維數組
C90不支持這種形式，C99支持，所以一些較新的編譯器能夠對下面的代碼進行執行。注意print()的參數順序不能改變。
void print(int x, int y, int a[x][y]){
printf("\n");
int i, j;
for(i = 0; i < x; i++){
for(j = 0; j < y; j++)
printf("%d ", a[i][j]);
printf("\n");
}
}
// Function to initialize the two-dimensional array
void init_2d(int *a, int x, int y){
int i, j;
for(i = 0; i < x; i++){
for(j = 0; j < y; j++){
a[i*y + j] = i + j;
}
printf("\n");
}
}
int main(){
int m , n ;
scanf("%d %d",&m,&n);
int a[m][n]; // a two dimensional whose size has been defined using variables
init_2d(a, m, n);
print(m, n, a);
}
這段代碼出自http://stackoverflow.com/questions/17181577/two-dimensional-arrays-in-c。
（2013.7.28更新）
另外，這種分配方式仍然是在棧上，相關討論可見於http://bbs.csdn.net/topics/90350681。
小結
- 其實所謂的二維數組，在K&R上只是指預先分配好大小的形如int a[M][M]這樣的數組，它存在於棧上；而實際使用的在堆空間利用malloc動態分配空間的並非這種，只是用的人多了，把後者叫成二維數組了（我不認爲把後者也稱爲二維數組是標準的說法）。再加上咱們常常用它來處理矩陣，「標準的」二維數組、「動態的」「二維數組」、矩陣這三個概念就混在了一塊兒。矩陣是能夠用這兩種二維數組表示的，而對於這兩種不一樣的二維數組，函數傳參的方式也不徹底相同，不能隨意混用。
- C99對於多維數組的描述：
If E is an n -dimensional array ( n ≥ 2) with dimensions i × j × ... × k , then E (used as other than an lvalue) is converted to a pointer to an ( n − 1)-dimensional array with dimensions j × ... × k . If the unary * operator is applied to this pointer explicitly, or implicitly as a result of subscripting, the result is the pointed-to ( n − 1)-dimensional array which itself is converted into a pointer if used as other than an lvalue. It follows from this
that arrays are stored in row-major order (last subscript varies fastest). - 棧上分配的二維數組數組名int array[3][3]的真實類型是int [ ][ ]，在做爲右值時才被轉化爲(int *array)[N] （感謝 garbageMan指出），和int **是不一樣的。把前者進行強制轉換爲後者，在函數中對元素操做也會致使段錯誤，下面用圖來講明兩者區別：