【C语言】你真的会数组吗？

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所属专栏《C语言》

目录

前言

一、 一维数组的创建和初始化     

        1.一维数组的创建：   

        2.一维数组的初始化：

        2. 一维数组的使用

        3. 一维数组在内存中的存储

二. 二维数组的创建和初始化

        1.二维数组的创建

        2.二维数组的初始化

        3.二维数组的使用

        4. 二维数组在内存中的存储

三、数组越界

四、 数组作为函数参数

        1.冒泡排序：

        2.数组名是什么？

        3.例外

 五、指示器【C99】

六、变长数组【C99】

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前言

        今天跟大家分享一下数组，数组是一类相同类型的元素的集合，作为一种构造数据类型，有了它，能使我们在存取数据时更加便利。

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一、 一维数组的创建和初始化     

        1.一维数组的创建：   

type_t arr_name  [const_n];
//type_t 是指数组的元素类型
//const_n 是一个常量表达式，用来指定数组的大小

char arr1[10];
float arr2[10];
double arr3[10];

数组的元素可以是任何同一类型，数组的长度可以用任何（整型）常量表达式指定，由于程序以后可能需要调整数组大小，所以最好采用宏定义来定义数组长度，这样可以降低代码的耦合性；

#define N 10
……
int a[N];

        注：c99标准中给出了变长数组的概念， [ ]中可以给变量，但是不能初始化，文章后面讲就便常数组深入学习。

        2.一维数组的初始化：

         数组的初始化是指，在创建数组的同时给数组的内容一些合理初始值。可以完全初始化，也可以不完全初始化。

...
//完全初始化.指定数组中的所有元素的值
int arr1[3] = {9,2,7}; 
char arr2[5]= "love";
//不完全初始化.指定数组中的部分元素的值
int arr3[3] = {9};
//整型数组其他元素默认补0
char arr4[5] = {'a'};
//字符型型数组其他元素默认补'\0'

         数组在创建的时候如果想不指定数组的确定的大小就得初始化。数组的元素个数根据初始化的内容来确定。

int arr5[] = {9,2,7};
char arr6[] = "love";
//不指定数组大小时，由数组内容来确定数组大小

        2. 一维数组的使用

                下标引用操作符[]:

        为了存取特定的数组元素，可以在写数组名的同时在后边加上一个方括号围绕的数值对数组元素进行索引，数组下标是从 0 - （n-1）的数，在使用中通常会将数组开大3-5个大

栗子：

#1 对一维数组进行赋值和输出

#include 
int main()
{
    //数组的不完全初始化
 int arr[10] = {0};
    //计算数组的元素个数
 int len = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
 //对数组内容赋值,数组是使用下标来访问的，下标从0开始。所以：
 //定义循环变量
 int i = 0;
 for(i=0; i<10; i++)
 {
     arr[i] = i;
 } 
 //输出数组的内容
 for(i=0; i<10; ++i)
 {
 printf("%d ", arr[i]);
 }
 return 0;
}

注：

1.整型数组元素个数可以通过表达式 sizeof(arr)/sizeof(arr[0])求出

2.数组是使用下标来访问的，下标是从0开始

        3. 一维数组在内存中的存储

好吃的栗子

#include 
int main()
{
 int arr[10] = {0};
 int i = 0;
 //打印数组各个元素的地址
 for(i=0; i<10; ++i)
 {
 printf("&arr[%d] = %p\n", i, &arr[i]);
 }
 return 0;
}

        地址使用十六进制格式输出，不难看出，数组元素在内存中时连续存放的，且相隔一个整型（4Byte）大小

内存模型：

二维数组可以理解为多个一维数组的集合        

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二. 二维数组的创建和初始化

        1.二维数组的创建

//数组创建
int arr1[5][2];
char arr2[5][2];
double arr3[5][2];

        2.二维数组的初始化

int arr[m][n];
//m是二维数组的一维大小，通常也叫做行 
//n是二维数组的二维大小，通常也叫做列
//数组初始化
int arr[3][4] = {1,2,3,4};
int arr[3][4] = {{1,2},{4,5}};
int arr[][4] = {{2,3},{4,5}}；

 注：二维数组如果有初始化，行可以省略，列不能省略

        3.二维数组的使用

#include 
int main()
{
//不完全初始化二维数组
 int arr[3][4] = {0};
 //定义循环变量
 int i = 0;
 //遍历二维数组
 for(i=0; i<3; i++)
 {
     int j = 0;
     for(j=0; j<4; j++)
     {
         //给二维数组赋值
         arr[i][j] = i*4+j;
     }
 }
 //再次遍历二维数组，输出数据
 for(i=0; i<3; i++)
 {
 int j = 0;
     for(j=0; j<4; j++)
     {
     printf("%d ", arr[i][j]);
     }
 }
 return 0;
}

 注：二维数组的使用需要用到嵌套循环。

        4. 二维数组在内存中的存储

        类比一维数组，我们将二维数组各个元素的地址打印出来，观察二维数组在内存中的存储。

#include 
int main()
{
     int arr[3][4];
     int i = 0;
     for(i=0; i<3; i++)
     {
         int j = 0;
         for(j=0; j<4; j++)
         {
             printf("&arr[%d][%d] = %p\n", i, j,&arr[i][j]);
         }
     }
     return 0;
}

         不难总结出，二维数组在内存中也是连续存储的，这也是为什么说二维数组是多个一维数组的集合。

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三、数组越界

数组的下标是有范围限制的。

数组的下规定是从0开始的，如果数组有n个元素，最后一个元素的下标就是n-1。

        所以数组的下标如果小于0，或者大于n-1，就是数组越界访问了，超出了数组合法空间的访问。

        C语言本身是不做数组下标的越界检查，编译器也不一定报错，但是编译器不报错，并不意味着程序就是正确的，所以程序员写代码时，最好自己做越界的检查。

#include 
int main()
{
 int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    int i = 0;
    for(i=0; i<=10; i++)
   {
        printf("%d\n", arr[i]);//当i等于10的时候，越界访问了
   }
 return 0;
}

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四、 数组作为函数参数

数组作为函数参数时，是将数组首地址作为实参传给形参，所以不能在函数内对形参数组求取长度，应在函数外求好长度，再通过参数传给函数。

        1.冒泡排序：

void bubble_sort(int arr[], int sz)//参数接收数组元素个数
{
    int i = 0;
 for(i=0; i arr[j+1])
           {
                int tmp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = tmp;
           }
       }
   }
}
int main()
{
    int arr[] = {3,1,7,5,8,9,0,2,4,6};
    int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    bubble_sort(arr, sz);
    for(i=0; i

        2.数组名是什么？

#include 
int main()
{
    int arr[10] = {1,2，3,4,5};
 printf("%p\n", arr);
    printf("%p\n", &arr[0]);
    printf("%d\n", *arr);
    return 0;
}

故：数组名是数组首元素的地址。（有两个例外）

        3.例外

sizeof(数组名)计算整个数组的大小，sizeof内部单独放一个数组名，数组名表示整个数组。

 &数组名，取出的是数组的地址。&数组名，数组名表示整个数组 

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 五、指示器【C99】

若数组中只有相对少量的元素需要进行显示的初始化，而其他元素可以进行默认赋值，例如

int arr[15] = {0,0,29,0,0,0,0,0,0,7,0,0,0,0,48}

希望对数组arr[1] = 19, arr[9] = 9,arr[14] = 48,而其他元素为0，在C99中为解决这一问题提出了指示器，可以写成这样:

int arr[15] = {[2]=29,[9]=7,[14]=48};

也可以将指示器和老方法混合使用进行赋值。

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六、变长数组【C99】

#include
int main()
{
    int n = 0;
    scanf("%d",&n);
    int arr[n];//变长数组不可以初始化
    for(int i = 0;i < n;i++)
    {
      scanf("%d",&arr[i]);
    }
   for(int i = 0;i < n;i++)
    {
       printf("%d",arr[i]);
    }
    return 0;
}

上面这个程序中的数组arr就是一个变长数组（variable-length array）。

        变长数组的主要优点是程序员不必再构造数组时随便给定一个长度，程序在执行时可以准确的计算出所需的元素个数，提升了程序的效率。

变长数组的是长度不一定要用变量来指定，也可以是含有变量的表达式，如：

int arr1[a*i+5]

当然，和其他数组一样，变长数组也可以是多维的。

        数组的分享就到这里啦，如果有帮到你，请三连支持下哦。

PS：高山仰止，景行行止