在C语言中，二维数组的存储遵循行优先（Row-major）的顺序，也就是先存储第一行的所有元素，再存储第二行的所有元素，依次类推直到所有行的元素都存储完成。这种存储方式让二维数组在内存中呈现连续的线性排列，和我们使用时的行列逻辑结构有区别。
二维数组内存存放的基本规则
假设我们定义一个3行4列的二维数组int arr[3][4]，它的逻辑结构是3行，每行有4个int类型的元素。但在内存中，这些元素会按照行优先的顺序连续存放，具体顺序为：
- 先存放第一行的4个元素：arr[0][0]、arr[0][1]、arr[0][2]、arr[0][3]
- 再存放第二行的4个元素：arr[1][0]、arr[1][1]、arr[1][2]、arr[1][3]
- 最后存放第三行的4个元素：arr[2][0]、arr[2][1]、arr[2][2]、arr[2][3]
通过地址验证存放顺序
我们可以通过打印每个元素的地址来验证这个规则，因为内存中连续存放的元素，其地址应该是依次递增的。下面是验证的代码示例：
#include <stdio.h>
int main() {
// 定义3行4列的二维数组
int arr[3][4] = {
{1, 2, 3, 4},
{5, 6, 7, 8},
{9, 10, 11, 12}
};
// 遍历打印每个元素的地址和值
for (int i = 0; i < 3; i++) {
for (int j = 0; j < 4; j++) {
printf("arr[%d][%d] = %d, 地址: %pn", i, j, arr[i][j], &arr[i][j]);
}
}
return 0;
}
运行上面的代码，你会发现所有元素的地址是连续递增的，而且第一行所有元素的地址都排在第二行元素地址之前，第二行的又都在第三行之前，完全符合行优先的存放规则。
存放顺序的实际影响
数组传参时的表现
因为二维数组在内存中是连续存放的，所以当二维数组作为函数参数传递时，函数可以通过首元素地址和行列数，计算出任意行任意列元素的位置。比如下面的代码，函数可以通过传入的数组首地址和行列数访问到对应元素：
#include <stdio.h>
// 函数接收二维数组的首地址、行数、列数，打印所有元素
void print_arr(int *p, int row, int col) {
for (int i = 0; i < row; i++) {
for (int j = 0; j < col; j++) {
// 计算第i行第j列元素的位置：i*col + j
printf("%d ", *(p + i * col + j));
}
printf("n");
}
}
int main() {
int arr[3][4] = {
{1, 2, 3, 4},
{5, 6, 7, 8},
{9, 10, 11, 12}
};
// 传入首元素地址、行数、列数
print_arr(&arr[0][0], 3, 4);
return 0;
}
访问效率的差异
由于行优先的存放规则，我们在遍历二维数组时，优先按行遍历（外层循环行，内层循环列）会比优先按列遍历的效率更高。因为按行遍历时，访问的元素在内存中是连续的，缓存命中率更高；而按列遍历时，每次访问的元素之间间隔了一行的元素数量，缓存命中率更低，访问速度会更慢。
常见误区说明
有些初学者会误以为二维数组在内存中是先存第一列，再存第二列，这是把逻辑结构和物理存储搞混了。C语言标准明确规定二维数组采用行优先存储，这个规则在所有符合C标准的编译器中都是一致的，不会因为编译器的不同而改变。
另外要注意，二维数组的每一行本身也是一个一维数组，所以arr[0]就代表第一行的数组名，也就是第一行首元素的地址，这也和行优先的存储规则是吻合的。