C语言入门篇(六)

前言
  C 语言支持数组数据结构,数组是用来存储一系列数据,而且是一系列相同类型的变量。

数组

  • 1. 一维数组
    • 1.1 数组的创建
    • 1.2 数组的初始化
    • 1.3 数组的使用
    • 1.4 数组在内存中的存储
  • 2. 二维数组
    • 1.1 数组的创建
    • 1.2 数组的初始化
    • 1.3 数组的使用
    • 1.4 数组在内存中的存储
  • 3. 数组越界
  • 4. 数组作为函数参数
    • 4.1 数组名你用对了吗?
  • 结束语

1. 一维数组

数组是一组相同类型元素的集合。(存放一组数)

1.1 数组的创建

数组创建方式:

type_t arr_name [const_n];
//type_t    指数组的元素类型
//const_n   常量表达式,指定数组的大小

数组创建实例:

int arr[9];

//不同数据类型的数组
char arr2[10];
float arr3[9];
double arr4[5];

//下面是一个错误例子:
int n=9;
int arr1[n];//[]中必须是常量表达式

注:
数组创建,在C99标准之前,[ ]中要给一个常量才可以,不能使用变量。在C99标准支持了变长数组的概念,数组的大小可以使用变量指定,但是数组不能初始化。

1.2 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。

比如:

int arr1[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};//完全初始化
int arr2[10] = { 1,2,3 };//不完全初始化,剩余的元素默认都是0
int arr3[10] = { 0 };//不完全初始化,剩余的元素默认都是0
int arr4[] = { 0 };//省略数组的大小,数组必须初始化,数组的大小是根据初始化的内容来确定
char arr5[]={'a','c'9};
char arr6[]="abc";
char arr7[3]={'a','b','c'};
int arr8[];//错误

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。

1.3 数组的使用

对于数组的使用我们之前介绍了一个操作符:[],下标引用操作符。它就是数组访问的操作符。

下图是一个长度为 10 的数组,第一个元素的索引值为 0,第九个元素的索引值为 8:
C语言入门篇(六)_第1张图片

对数组元素进行索取:

C语言入门篇(六)_第2张图片
实例1:计算数组元素个数

#include 
int main()
{
	int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};//数组的不完全初始化
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);	//计算数组的元素个数
	printf("%d\n",sz);
	return 0;
}

sizeof:返回一个对象或者类型所占的内存字节数

实例2:输出数组元素

#include 
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };//数组的不完全初始化
	//对数组内容赋值,数组是使用下标来访问的,下标从0开始。
	int i;//做下标
	for (i = 0; i < 10; i++)//定义的数组有10个元素,所以下标是从0-9
	{
		arr[i] = i;
	}
	//输出数组的内容
	for (i = 0; i < 10; ++i)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

在不知道数组长度的情况下,该如何控制for语句的循环条件?

实例3:

#include
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	//将i<10改为i
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

数组是使用下标来访问的,下标是从0开始。

数组的大小可以通过计算得到。

//计算数组大小
int arr[10];
int sz = sizeof (arr)/sizeof(arr [0]);

1.4 数组在内存中的存储

我们先看一段代码:

#include
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//计算数组大小
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("&arr[%d] = %p\n", i, &arr[i]);//%p -- 用来打印地址
	}

	return 0;
}

运行结果:

C语言入门篇(六)_第3张图片
在内存中的存储地址:
C语言入门篇(六)_第4张图片

仔细观察,可以发现后一个元素的地址比前一个元素的地址增4
说明了:数组在内存中是连续存放的,而且由高到低。

2. 二维数组

1.1 数组的创建

int arr[3][4];//3行4列
char arr[3][5];
float arr[1][3];

1.2 数组的初始化

//数组初始化
int arr[3][4] = {1,2,3,4};
int arr[3][3] = {{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
int arr[][4] = {{2,3},{4,5}};//二维数组如果有初始化,行可以省略,列不能省略

二维数组的行可以省略,但列不能省

比如:有二维数组

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

C语言入门篇(六)_第5张图片

如果只知道行,无法确定(推出)数组的列数
如果知道了列,就知道了下一行从哪里开始

1.3 数组的使用

二维数组的使用也是通过下标的方式:

#include
int main()
{
	int arr[4][5] = { {1,2,3,4,5},{2,3,4,5,6},{3,4,5,6,7},{5,6,7,8,9} };
	printf("%d\n", arr[2][3]);//6
	return 0;
}

实例:

#include
int main()
{
	int arr[4][5] = { {1,2,3,4,5},{2,3,4,5,6},{3,4,5,6,7},{5,6,7,8,9} };
	int i ;//用i控制行,下标是0-3
	for (i = 0; i < 4; i++)//外循环控制行
	{
		int j ;//j控制列,下标是0-4
		for (j = 0; j < 5; j++)//内循环控制列
		{
			printf("%d ", arr[i][j]);//输出整个数组
		}
		printf("\n");//每行打印完后,换行
	}
	return 0;
}

1.4 数组在内存中的存储

像一维数组一样,这里我们尝试打印二维数组的每个元素:

#include
int main()
{
	int arr[3][4] = { 0 };
	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;
}

运行结果:

C语言入门篇(六)_第6张图片

可以发现:二维数组在内存中也是连续存储的

3. 数组越界

数组的下标是有范围限制的。
数组的下标规定是从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

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。

比如这段代码:

#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;
}

二维数组的行和列也可能存在越界。

4. 数组作为函数参数

在写代码的时候,需要将数组作为参数传给函数。

比如:实现一个冒泡排序函数将一个整形数组排序。

冒泡排序:依次比较两个相邻的元素的大小,按照升序或降序排列,重复的比较,直到所有元素排列完成。

代码实现:

//升序排列
void bubble_sort(int* arr, int sz)//这里的arr的本质是指针
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)//数组下标范围:0-sz-1,
	{
		int j = 0;
		int flag = 1;//假设已经是有序数组
		//进行比较
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				//交换
				int temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = temp;
				flag = 0;
			}
		}
		if (flag == 1)
			break;
	}
}

int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int i ;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//计算数组大小
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		scanf("%d", &arr[i]);//输入
	}
	//arr作为数组进行了传参
	bubble_sort(arr, sz);//arr 是数组首元素的地址,传递的是首元素的地址
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);//输出排好序的数组元素
	}
	return 0;
}

当数组传参的时候,实际上只是把数组的首元素的地址传递过去了。

所以即使在函数参数部分写成数组的形式: int arr[] ,其表示的依然是一个指针: int *arr

4.1 数组名你用对了吗?

先看一段代码:

//%p--打印地址
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3};
	printf("%p\n", arr);//首元素地址--arr[0]
	printf("%p\n", arr+1);//arr[1]

	printf("%p\n", &arr[0]);//首元素取地址
	printf("%p\n", &arr[0]+1);//arr[1]

	printf("%p\n", &arr);//数组的地址,是从首元素地址开始的
	printf("%p\n", &arr+1);//数组+1,跳过整个数组

	printf("%d\n", sizeof(arr));//整个数组所占内存空间大小
	return 0;
}

运行结果:

C语言入门篇(六)_第7张图片

数组名通常情况下就是数组首元素的地址。

但是有2个例外:

sizeof(数组名),数组名单独放在sizeof()内部,这里的数组名表示整个数组,计算的是整个数组的大小

&数组名,这里的数组名也表示整个数组,这里取出的是整个数组的地址

除此之外所有遇到的数组名都表示数组首元素的地址


结束语

合理安排时间,就等于节约时间。
  我们下一篇文章再见。
在这里插入图片描述

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