【初阶C语言】数组

目录

一、一维数组

1.一维数组的创建和初始化

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

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、数组的越界问题

四、数组传参


前言:  数组在C语言中是一个比较重要的知识点,学会它便可以完成很多有意思的小程序,比如三子棋和扫雷,既然这么有趣,那还等什么,快来跟我学习吧!

先介绍本章大概需要学习的内容:数组分为一维数组和二维数组,然后学习数组又拆分成创建、初始化、传参和使用,还有需要注意的地方,如数组越界和数组在内存中的存储。那我们现在先从一维数组开始吧,二维数组跟一维数组也是同理。

一、一维数组

一维数组我们分为创建、初始化、使用和在内存中的存储,接下来跟着我学习吧!

1.一维数组的创建和初始化

注:数组是什么,数组是一组相同类型元素的集合

(1)数组的创建

格式:

type_t arr_name [const_n];
//type_t   是数组的元素类型
//const_n  是一个常量表达式,用来表示数组大小

举例:

第一种:数组大小直接用数字表示

//第一种,
int arr[10]
//int为数组的元素类型,10是数组的大小

第二种:数字大小用#define定义的常量表示

//第二种
#define count  10;
int arr2[count];
//这里的count就是10,为一个常量

第三种:不同类型的数组

char arr3[10];//定义了一个字符数组
float arr4[1];//定义了一个浮点型数组
double arr5[20]//定义了一个浮点型数组

        除了以上方式还有没有其他方式呢?能不能用变量来表示数组大小呢,这种方式在旧版本不可以,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,但是不可以初始化。

以上三种方式都只是创建了数组,并没有初始化,下面我们一起学习数组的初始化方法吧。

(2)一维数组的初始化

就是在创建好数组之后赋值的操作,有两种方法,第一种是完全初始化,第二种是不完全初始化

完全初始化:数组多大,就赋值多少个数

int arr1[5]={1,2,3,4,5};//大括号
char arr2[3]="abc";
char arr3={'a','b','c'};//字符数组的两种赋值方式

不完全初始化:赋值数小于数组大小

int arr1[10] = {1,2,3};
int arr2[10]={0};//不完全初始化,全赋值为0

不指定数组大小初始化:

int arr2[] = {1,2,3,4};//数组大小为4
char arr5[] = {'a','b','c'};//数组大小为3
char arr6[] = "abcdef";数组大小为6

这种初始化会根据赋值的数目自动标明数组的大小

当把数组创建喝初始化好之后就可以使用了,接下来一起学习怎么使用吧。

2.一维数组的使用

        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。它其实就数组访问的操作符。
       我们对数组初始化和打印该数组

#include 
int main()
{
    int arr[10] = {0};//数组的不完全初始化
    //计算数组的元素个数
    int sz = 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:
    int i = 0;//做下标
    for(i=0; i

所以:1. 数组是使用下标来访问的,下标是从0开始。
           2. 数组的大小可以通过计算得到。

如何计算数组大小:

int arr[10];
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);

3.一维数组在内存中的存储

    为了看一维数组在内存中的储存,我们可以通过打印数组地址的方式查看

#include 
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	for (i = 0; i < sz; ++i)
	{
		printf("&arr[%d] = %p\n", i, &arr[i]);
	}
	return 0;
}

我们可以通过看代码的运行结果发现, 每个元素的地址相差4,并且他们的地址是连续的

【初阶C语言】数组_第1张图片

通过上面我们可以知道:数组元素的地址是连续的,且随着下标的提高,地址由低到高变化,每个元素地址的差值就是数组类型的大小,比如,这里相差4,是因为int型所占的内存单元为4个字节。所以数组名就是数组首元素的地址,通过首地址就可以访问数组的全部元素。

二、二维数组

前言:二维数组就是比一维数组多了一个维度(二维数组比一维数组多了列的元素)

1.二维数组的创建

int arr[3][4];//3行四列的整形数组
char arr[3][5];//3行5列的字符数组
double arr[2][4];//2行4列的双精度数组

二维数组的创建跟一维数组类似,一维数组可以创建的方法二维数组同样可以使用。二维数组只不过是比一维数组多了列元素。

2.二维数组的初始化

int arr[3][4] = {1,2,3,4};//不完全初始化,剩下的为0
int arr[3][4] = {{1,2},{4,5}};//大括号指定对每行赋值
int arr[][4] = {{2,3},{4,5}};//这里只省略了行号,并没有省略列好

注意:二维数组初始化可以省略行号,但是不能省略列好

二维数组的赋值方式:如果只在一个大括号内赋值,则会从第一行开始赋值,直到把元素赋值完,若是不够则剩下的初始化成0。 在大括号里面,有几个小括号就表明要赋值多少行。

int arr[3][4] = {{1,2},{4,5}};

像这样,第一行的元素是1 2 0;第二行是4 5 0;第三行是0 0 0

3.二维数组的使用

跟一维数组同样的道理,二维数组的使用同样通过引用下标的方法来使用

我们现在要对二维数组赋值并打印,代码:

#include 
int main()
{
    int arr[3][4] = {0};//这里创造数组并初始化为0
    int i = 0;
    for(i=0; i<3; i++)
    {
      int j = 0;
      for(j=0; j<4; j++)
      {
        arr[i][j] = i*4+j;//双循环初始化数组
      }
    }
    for(i=0; i<3; i++)
    {
       int j = 0;
       for(j=0; j<4; j++)
       {
         printf("%d ", arr[i][j]);//双循环打印数组
       }
    }
   return 0;
} 

4.二维数组在内存中的存储

同一维数组一样,二维数组在内存中的存储也是连续的。

#include
int main()
{
	int arr[3][3] = { {1,2,3},{4,5,6},{7,8,9} };
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j=0;j<3;j++)
		{
			printf("arr[%d][%d]=%p\n",i,j,arr[i][j]);//打印每个数组元素的地址
		}
	}
	return 0;
}

结果:【初阶C语言】数组_第2张图片

总结:地址不仅是连续的,而且二维数组的地址是第一行后面紧跟着第二行,然后紧跟第三行。 所以二维数组就一维数组的数组。

三、数组的越界问题

 我们需要明白的知识点:数组的下标是从0开始的,比如数组有10个元素,那么第一个元素的下标就是0,最后一个元素下标为9。

所以,在访问数组的时候,下标如果小于0或者大于n-1,就会导致数组越界访问,就超出了数组合法空间的访问。在数组越界访问的时候,编译器可能不会报错,后面就会产生一系列的问题,所以我们需要认真检查。

四、数组传参

我们知道一个信息,数组名就是地址,数组名就是首元素的地址&arr==&arr[0]。

我们看一下数组传参:

#include
void test(int* arr)//形参需要用指针接收或者数组
{
	int i = 0;
	for (i=0;i<5;i++)
	{
		arr[i] = i;//对数组赋值
	}
}
int main()
{
	int arr[5] = {0};//初始化数组
	test(arr);//数组传参
	int j = 0;
	for (j=0;j<5;j++)
	{
		printf("%d ",arr[j]);//打印数组
	}
	return 0;
}

在上面程序上,我们如果在调用的函数内想要查看数组中存放的内存怎么办?

错误的调试:【初阶C语言】数组_第3张图片

正确查看数据方法:【初阶C语言】数组_第4张图片

 为什么呢?因为数组名传过去的是一个地址,直接查看arr就只能看到一个元素。

 我们还需要了解一些关于数组名的知识:

通常来说,数组名就是数字首元素的地址,但是有两个例外。

1.sizeof(数组名),这里的数组名表示整个数组,计算的是整个数组的大小,单位是字节。

2.&数组名,这里的数组名表示整个数组,取出的是整个数组的地址。

除此之外,遇到的所有的数组名都是数组首元素的大小。我们举例说明

#include
int main()
{
	int arr[10] = {0};
	printf("%p\n", arr);//首元素地址
	printf("%p\n", arr+1);//第二个元素地址
	printf("\n");
	printf("%p\n", &arr[0]);//首元素地址
	printf("%p\n",&arr[0]+1);//第二个元素地址
	printf("\n");
	printf("%p\n", &arr);//数组的地址
	printf("%p\n", &arr + 1);//+1后地址是跳过该数组
	return 0;
}

【初阶C语言】数组_第5张图片

显而易见,数组首元素地址和数组的地址不一样,数组地址+1后会跳过该数组


后面会继续更新关于数组的应用:三子棋和扫雷。


后续补充的关于数组的知识:

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