2.3. Двухмерные массивы

Стандартом С++ определены многомерные массивы. Простейшая форма многомерного массива — двухмерный массив. Двухмерный массив — это массив одномерных массивов. Объявление двухмерного массива d с размерами 10 на 20 выглядит следующим образом:

int d[10][20];

Во многих языках измерения массива отделяются друг от друга запятой. В языке С++ каждое измерение заключено в свои квадратные скобки.

Аналогично обращению к элементу одномерного массива, обращение к элементу с индексами 1 и 2 двухмерного массива d выглядит так:

d[1][2]

Двухмерные массивы размещаются в матрице, состоящей из строк и столбцов. Первый индекс указывает номер строки, а второй — номер столбца. Это значит, что когда к элементам массива обращаются в том порядке, в котором они размещены в памяти, правый индекс изменяется быстрее, чем левый.

2.4. Массивы строк

В программах на языке С часто используются массивы строк. Например, сервер базы данных сверяет команды пользователей с массивом допустимых команд. В качестве массива строк в языке С служит двухмерный символьный массив. Размер левого измерения определяет количество строк, а правого — максимальную длину каждой строки. Например, в следующем операторе объявлен массив из 30 строк с максимальной длиной 79 символов:

char str_array[30][80];

Чтобы обратиться к отдельной строке массива, нужно указать только левый индекс. Например, вызов функции gets() с третьей строкой массива str_array в качестве аргумента можно записать так:

gets(str_array[2]);

Этот оператор эквивалентен следующему:

gets(&str_array[2][0]);

Из этих двух форм записи предпочтительной является первая.

2.5. Многомерные массивы

В языке С++ можно пользоваться массивами, размерность которых больше двух. Общая форма объявления многомерного массива следующая:

тип имя_массива [Размер1][Размер2]...[РазмерN];

Массивы, у которых число измерений больше трех, используются довольно редко, потому что они занимают большой объем памяти. Например, четырехмерный массив символов размерностью 10x6x9x4 занимает 2160 байтов. Если бы массив содержал 2-байтовые целые, потребовалось бы 4320 байтов. Если бы элементы массива имели тип double, причем каждый элемент (вещественное число двойной точности) занимал бы 8 байтов, то для хранения массива потребовалось бы 17280 байтов. Объем требуемой памяти с ростом числа измерений растет экспоненциально. Например, если к предыдущему массиву добавить пятое измерение, причем его толщину по этому измерению сделать равной всего 10, то его объем возрастет до 172800 байтов.

При обращении к многомерным массивам компьютер много времени затрачивает на вычисление адреса, так как при этом приходится учитывать значение каждого индекса. Поэтому доступ к элементам многомерного массива происходит значительно медленнее, чем к элементам одномерного.

Передавая многомерный массив в функцию, в объявлении параметров функции необходимо указать все размеры измерений, кроме самого левого. Например, если массив m объявлен как

int m[4] [3] [6] [5];

то функция, принимающая этот массив, должна быть объявлена примерно так:

void func1(int d[][3][6][5])

{

/* ... */

}

Конечно, можно включить в объявление и размер 1-го измерения, но это излишне.