【C语言干货】二维数组传参本质

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前言

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、二维数组的内存布局

1.1 二维数组的实质

二维数组本质上是一个"数组的数组"，即每个元素本身又是一个数组。例如：

int arr[3][4] = {
    {1, 2, 3, 4},
    {5, 6, 7, 8},
    {9, 10, 11, 12}
};

在内存中，二维数组是按行优先顺序连续存储的，实际内存布局为：
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12

1.2 二维数组的地址关系

对于上述arr[3][4]：

• arr是二维数组名，类型是int (*)[4]（指向包含4个int的数组的指针）

• arr[0]是第一行一维数组的数组名，类型是int *

• &arr[0][0]是第一个元素的地址，类型是int *

printf("arr: %p\n", (void*)arr);
printf("arr+1: %p\n", (void*)(arr+1)); // 跳过一行(16字节)
printf("arr[0]: %p\n", (void*)arr[0]);
printf("arr[0]+1: %p\n", (void*)(arr[0]+1)); // 跳过一个元素(4字节)
printf("&arr[0][0]: %p\n", (void*)&arr[0][0]);

二、二维数组传参的本质

2.1 参数传递的退化机制

当二维数组作为函数参数传递时，会发生"数组到指针"的退化（decay）：

1. 第一维会退化为指针

2. 第二维必须明确指定大小

3. 传递的实际上是第一行的地址

2.2 三种等效的函数声明方式

方式一：完整二维数组形式

void func(int arr[3][4], int rows, int cols);

方式二：省略第一维大小

void func(int arr[][4], int rows, int cols);

方式三：数组指针形式

void func(int (*arr)[4], int rows, int cols);

这三种声明在编译器看来完全等价，都会被视为int (*)[4]类型的参数。

总结

1 核心要点总结

1. 二维数组传参本质是传递指向第一行的指针

2. 必须指定第二维的大小，以便编译器计算行偏移

3. 三种声明方式完全等价，推荐使用int (*arr)[N]形式以明确指针本质

4. 动态分配的"二维数组"需要不同的传参方式

5. C99变长数组提供了更灵活的解决方案

2 最佳实践建议

1. 对于固定大小的二维数组，使用数组指针形式传参：

   void func(int (*arr)[4], int rows);

2. 对于动态分配的二维数组，使用二级指针传参：

   void func(int **arr, int rows, int cols);

3. 在C99及以上环境中，考虑使用变长数组语法提高灵活性

4. 始终传递行数和列数作为额外参数，避免在函数内部尝试获取数组大小

5. 如果函数不修改数组内容，添加const修饰符：

   void func(const int (*arr)[4], int rows);

理解二维数组传参的本质，关键在于认识其内存布局和"数组到指针"的退化机制。掌握了这些原理，你就能游刃有余地处理各种二维数组相关的函数设计了。