【C语言】深入学习数组

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一、一维数组

数组是一组 相同类型元素的集合。

1.1 数组的创建和初始化

• 数组的创建：

type_t  arr_name [const_n];

//type_t --- 数组的元素类型
//arr_name --- 数组名
//const_n --- 是一个常量表达式（不能使用变量），用来指定数组元素个数
// 但在C99规定：const_n可以使用变量，但是不能初始化！

• 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。

【例如】

int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6 };
int arr2[] = { 1,2,3,4,5,6 };
int arr3[5] = { 1,2,3,4,5 };
char arr4[3] = { 'a','b','c' };
char arr5[] = { 'a','b','c' };
char arr6[] = "abcdef";

​

1. 对于第一种未满10个元素的叫 不完全初始化（剩余的元素默认初始化为0）
2. []内也可以不指定元素个数，这时编译器会根据初始化的内容来确定数组的元素个数。
3. 对于字符数组，需要用单引号，它的不完全初始化是'\0'（ASCII码值是0）；对于字符串数组，则用双引号，而它的不完全初始化（剩余的元素默认初始化也是'\0'）
4. 若有一个全局变量的整型数组且未被初始化，它的元素默认为0。

注意要区别字符数组和字符串数组：

• 若要打印字符串数组，因为字符串的结束标志是'\0'，打印的是'\0'往前的内容。
• 但要打印字符数组，除了打印出初始化的内容，因为找不到结束标志'\0'，则后面打印出随机值。

1.2 一维数组的使用

• []：下标引用操作符。它是用来数组访问的操作符。
• 数组元素是通过下标访问的，且下标从0开始的

【样例】

打印1~10

还可以倒序输出

或者还可以跳着打印

1.3 一维数组在内存中的存储（重点）

怎么知道一维数组在内存中的存储呢？可以把地址打印出来观察

通过观察发现：由于数组的元素都是int类型，地址之间差4个字节，并且都是连续的，所以可以得出以下结论：

1. 一维数组在内存中是连续存放的。
2. 随着数组下标的增长，地址是由低到高变化的。

画个图让大家感受一下

所以，通过以上两个结论，只要得到了数组首元素的地址，就能顺藤摸瓜找出所有数组的地址。

举个例子：

解释一下*(p+i)，举个例子，当i=0时，p+i还是p，此时指向首元素的地址，通过解引用，找到了数组元素1

以往我们打印数组的地址都是用&arr[i]来访问，所以为了确保真实性，可以验证指针p+i的地址与&arr[i]的地址：

显然是一模一样的！！

二、二维数组

若想知道二维数组的元素个数，只需将行与列相乘即可。

2.1 二维数组的创建和初始化

• 二维数组的创建

int arr[3][4]  //表示3行4列
char arr[3][5]  //表示3行5列
double arr[2][4]  //表示2行3列

• 二维数组的初始化

1. 完全初始化

2. 不完全初始化

不完全初始化的二维数组后面依然补0

3. 假如我想在一个整型数组3行4列中，第一行放1，2，第二行放3，4，第三行放5，6，这就要牵扯另一种初始化方式：可以将行当作一维数组

4. 注意：二维数组如果有初始化，行可以省略，列不能省略！！！

int arr[][4] = {0};

2.2 二维数组的使用

二维数组的使用也是通过 下标 的方式来访问

下面是一个三行四列的整型数组

假设我要打印4，而4对应则是arr[1][1]

或者还能打印这整个数组

2.3 二维数组在内存中的存储

怎么知道二维数组在内存中的存储呢？可以同样可以把地址打印出来观察

观察发现：地址之间还是差4个字节，所以得出结论：二维数组和一维数组一样都是连续存储的

所以二维数组的排列方式可以变成如下图所示：

既然二维数组是连续存放的，且二维数组的排列方式也像一维数组。因此，我们可以把二维数组看成12个元素的一维数组。所以，只要得到了数组首元素的地址，就能顺藤摸瓜找出所有数组的地址。

例如：

• 补充

刚刚讲过二维数组可以将行当作一维数组，而在访问一维数组时，我们都会通过一个变量来访问下标，如下图，我们可以将三行分别看作下标为0 1 2 3 4的一维数组，对于第一、二、三行来说，行都是不变的，变的只有列，所以可以这样理解，把arr[0]、arr[1]、arr[2]分别当作第一行、第二行和第三行的数组名。 ​​​​​

所以也能这样打印数组：

#include
int main()
{
	int arr[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 };
	//整个大小（48）/第一行的大小（16）= 3
	for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
	{
		//第一行的大小（16）/第一行第一列的大小（4）=4
		for (int j = 0; j < sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]); j++)
		{
			printf("%d ", arr[i][j]);
		}
	}
	return 0;
}

三、数组越界

1. 首先数组的下标是有范围限制的。
2. 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。
3. 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

比如下面的代码：

注意： 二维数组的行和列也可能存在越界。

四、数组名

4.1 验证数组名是首元素地址

通过对比其地址，可见 数组名就是首元素地址。

4.2 数组名不是首元素地址的两个例外

1. sizeof(数组名)（sizeof内部单独放数组名）

刚刚验证了数组是首元素地址，一个地址的大小无非是8字节（x64环境）或者4字节（x86环境），而上面的代码却打印了40个字节，这是什么原因呢？这就是其中一个例外：当sizeof内部单独放一个数组名时，这里的数组名表示整个数组，计算是整个数组的大小，单位是字节。

2. &数组名

这里的数组名也表示整个数组，&数组名取出的是整个数组的地址。在这里，你们肯定发现了，&arr打印的不也是首元素的地址吗？这里我画图为大家分析：

虽然它们的地址是一样的，但是意义不一样，举个例子：

数组名本质上和首元素地址一样，如果是数组名+1或者是首元素地址+1，他们都是跳过对应类型的大小；但由于&数组名取出的是整个数组的地址，因此&数组名+1，跳过的是整个数组的大小。

五、数组传参

// 1. 数组传参用数组接收
void pass_arr(int arr[])
{
	// 逻辑实现
}

// 2. 数组传参指针接收
// 因为数组名是首元素地址
void pass_arr(int* arr)
{
	// 逻辑实现
}

int main()
{
	int arr[] = {0};
	pass_arr(arr);

	return 0;
}