C 语言程序设计 数组

数组、指针、函数，并列 C 语言三大重点。
尤其 C 指针，堪称 C 之灵魂。

强烈建议：B 站郝斌(层面深，需要一定的理解能力)、或者小甲鱼(幽默风趣，通俗易懂)C语言视频结合着看

简单理解数组

1. 为什么要有数组？
   举个简单的例子，假如有这么一个需求，输入10个整数，并对这些整数进行升序排列。有人就会了，这还不简单，定义是个变量，把输入的值赋值给这十个变量，再比较。这也是一个办法。但是如果是需要对输入的100个值进行处理，难道在定义100个变量存放？这显然就是不可能的，如此一来不仅增加了程序的复杂度，还占用了很大一部分的内存。在这种情况下，数组就应运而生了。
2. 数组的定义

数组：多个内存变量元素，共同使用一个变量名称，并用下标加以区分。

数组与变量一样，必需先定义，再使用。

/**
 *定义了一个名称为 a 的，
 *拥有 10 个 int 类型元素的数组
 */
int a[10]; 

定义数组时，[] 里的内容不能是浮点数据，也不能是变量或者含有变量的表达式
注意：有些编译环境下是允许[]内是变量或者变量表达式的，但是不建议这样做

 //这种定义是不合法的
 int a1[2.0], a2[i], a3[i*j+5];
 //这种定义时正确的
 int a[1+2*2], b['a'];

理解数组定义
int arr[10]; 这只能表示存在一个拥有 10 个 int 类型的元素的数组 arr，在这条定义语句之外的其他地方，arr 不表示数组的任何一个元素，也不表示数组的所有元素，它仅仅是数组名称而已。

3. 数组的使用

数组元素的定义、与使用，是完全不一样的
设有如下数组：int a[10];
a 数组的 10 个元素分别是：a[0]，a[1], a[2]…a[9]
数组元素下标范围取值范围在[0, n)之间，其中 n 为数组元素个数，这个数组将在内存中占用 40B (在编译器中，一个int型占4个byte)的连续存储空间。

4. 数组内存分布
   

int array[5];
array 数组应该有 5 个元素：array[0]、array[1]、array[2]、array[3]、array[4]

此时，我们的考虑，array[0]、array[4] 的前面 array[-1]、后面 array[5] 是否还有内存空间，还能访问到吗？

逻辑上不存在，物理上存在！！！
数组的定义仅仅约束的是人的思想，根本无法约束计算机的行为，关于数组下标越界，只是一个传说！
C 语言编译软件是不能发现“下标越界”的错误的！这意味着：“下标越界”这种错误完全需要靠程序员非常高的编程素养来避免！

数组常见操作

1. 数组元素的遍历
   遍历：对于数组中的元素，进行不重复、无遗漏的一次性访问
   下面集中错误的输出方式:

   例如：int a[10]; 元素有：a[0]…a[9]，打算输出 a 数组中的所有值

//编译错误
printf("%d\n", int a[10]);  
//这条语句被 C 语言认为，输出的是数组 a 的，
//下标为 10 的，第 11 个元素的值
printf("%d\n", a[10]);  

对于已经定义了一个拥有 n 个元素的数组 ar；对于这个数组所有元素进行遍历的程序框架是：

for(i = 0; i < n; i++){
		// 逐行打印
        printf("%d\n",ar[i]);
}

数组遍历总结为以下两点：

• 总是从下标为 0 的元素开始遍历
• 下标总是连续变化，这意味着，对数据的遍历是连续的，不跳跃，不重复

同时数组储存数据也需要满足3个条件：

• 从下标为 0 的第一个元素（首元素）开始存放

• 连续存放

• 上述两个特点必须保持动态满足（意思是：无论删除还是插入数据，在删除或插入数据后，依然要满足上述两个基本条件）

  对于数组的编程，主要考虑的是下标，或者可以说：调用数组元素就是调用下标

2. 数组赋初值
   数组赋初值操作仅能发生在数组定义语句未结束时！

int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
//语法错误
int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5, 6}; 
//不完全赋初值：初值个数少于所申请的数组元素个数，
//则从下标为 0 的元素开始，前面连续若干个元素被
//赋初值，其余元素的值被 C 语言统一赋
//值为 0(不是垃圾数据)
int a[5] = {1, 2, 3}; 
int a[100] = {1};
//语法错误
int a[5] = {}; 
//语法错误，不能形成有效的数据类型（长度不定）
int a[]; 
//定义数组，不明确声明数组元素个数，但赋初值；
//则，数组元素个数取决于初值个数
int a[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}; 

二维数组

1. 本质

计算机内存根本就没有二维及多维数组，因为内存是一维，线性管理的

int a[3][4]; //3 行 4 列

2.内存分布

2. 二位数组赋初值

//二维数组是集合的集合
int a[3][4] = {
    {1, 2, 3, 4},
    {5, 6, 7, 8},
    {9, 10, 11, 12},
}; 
//二维数组的本质还是一维的
int a[3][4] = {1, 2, 3, 4,
				5, 6, 7, 8, 
 				9, 10, 11, 12}; 

3. 错误方式

//语法错误，初始化数据个数过多
int a[3][4] = {{1}, {2}, {3}, {4}}; 
//语法错误
int a[3][4] = {{}, {1}};
int a[][4] = {...};
//这种缺省的数组初始化是正确的
int a[][4][5] = {...};  

4. 维数组的遍历

例如：int a[5][6];

for(i = 0; i < 5; i++){
    for(j = 0; j < 6; j++){
            printf("%d", a[i][j]);
    }
}

字符数组与字符串

• 字符串：以 0 结束的字符数组（这里的 0，就是数字 0，不是字符零 ‘0’，其ASCII 码值为 48）
• 字符数组：是char 类型的数组。
  举个栗子：

char s[5] = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E'}; //字符数组
char s[5] = {'A', 'B', 'C', 'D', '0'}; //字符数组
char s[5] = {'A', 'B', 'C', 'D', 0}; //字符串
char s[5] = "ABCD"; //字符串
char s[5] = {'A', 'B', 'C', 'D'}; //字符串

总的来说，字符串（""，所括起来的内容）的最后，一定存在着一个看不见的 0 结束标志！

注意

//语法错误，最后有一个 0 结束标志
char s[6] = "abcdef";  

常用运算符

1. sizeof()

注意：它是一个运算符，而非函数！！！，是一个单目运算符，其运算优先级在单目运算符中最低。

sizeof()的用法

• sizeof(数据类型名称)

相关数据类型所占用的内存空间的字节数。

//举个栗子
sizeof(int)  
sizeof(float) 
sizeof(char)

• sizeof(变量名称或数组名称)

计算该变量、数组在内存中的所占的字节数

//举个栗子
char a;
double b;
short c[100];
//结果
sizeof(a) ==> 1B
sizeof(b) ==> 8B
sizeof(c) ==> 200B

• sizeof(字符串常量)

//该字符串常量在内存中所占用的字节数（该数
//值是字符串长度+1，这个 1B 就是 0 结束标志！）
sizeof("abcde") ==> 6B

函数

函数后面会有专门章节，这里就不展开细讲了，简单介绍一个较为常用的字符串函数。

• strlen()函数：计算字符串长度

注意：若要调用 strlen() 函数，则必须在程序的最开始加上：

#include

对于字符串的处理：遇 0 则止（调用字符串函数）

小结

sizeof() 是计算所占用的空间字节大小
strlen() 是计算字符串数组的长度，遇 0 则止

温馨提示

本篇文章仅仅是数组入门，对于数组的本质掌握是非常的关键，尤其在跟指针的结合，理解，打好基础，进阶提升

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