C语言数组详解

 大家好!欢迎来到Mr.kanglong的CSDN的博文,这篇文章和大家讨论一下C语言中的数组。

目录

一维数组的创建的初始化

数组的创建

数组的初始化

一维数组的使用

一维数组在内存中的存储

 二维数组的创建和初始化

二维数组的创建

二维数组的初始化

二维数组的使用

二维数组在内存中的存储

 数组越界

数组作为函数参数

冒泡排序函数的错误设计

数组名是什么

 冒泡排序函数的正确设计


一维数组的创建的初始化

数组的创建

数组是一组相同类型元素的集合。

数组的创建方式

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

 数组创建的实例:

//代码1
 int arr1[10];

//代码2
int count = 10;
int arr2[count];//数组什么时候可以正常创建?

//代码3
char arr3[10];
float arr4[1];
double arr5[20];

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,数组的大小是可以使用变量指定的。但是VS2022、VS2019不支持C99的变长数组。

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(初始化)。

看代码:

int arr[10] = {0};//不完全初始化,剩余的元素默认初始化为0
int arr1[10] = {1,2,3};
int arr2[] = {1,2,3,4};
int arr3[5] = {1,2,3,4,5};
char arr4[3] = {'a',98, 'c'};
char arr5[] = {'a','b','c'};
char arr6[] = "abcdef";

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。

但是对于下面的代码要区分,内存中如何分配。

char arr1[] = "abc";//在内存中占4个byte,因为字符串最后还要加上\0
char arr2[3] = {'a','b','c'};//在内存中占3个byte

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。我们来看代码:

#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 < 10; i++)//这里写10,好不好?
	{
		arr[i] = i;
	}
	//输出数组的内容
	for (i = 0; i < 10; ++i)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

总结:

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。

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

一维数组在内存中的存储

接下来我们探讨数组在内存中的存储。
看代码:

#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;
}

C语言数组详解_第1张图片

 由此,我们可以得出以下结论:

1.数组在内存中是连续存放的

2.随着下标的增长,地址是由低到高变化的

 C语言数组详解_第2张图片

 二维数组的创建和初始化

二维数组的创建

//数组创建
int arr[3][4];
char arr[3][5];
double arr[2][4];

二维数组的初始化

//数组初始化
int arr[3][4] = {0};//不完全初始化 
int arr[3][4] = {1,2,3,4};
int arr[3][4] = {{1,2},{4,5}};
int arr[][4] = {{2,3},{4,5}};//二维数组如果有初始化,行可以省略,列不能省略

 对于二维数组,如果初始化了,对于行数是可以省略的,但是列不能省略。

二维数组的使用

二维数组的使用也是通过下标的方式。
看代码:

#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++)
		{
			arr[i][j] = i * 4 + j;
		}
	}
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < 4; j++)
		{
			printf("%d ", arr[i][j]);
		}
	}
	return 0;
}

二维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];
	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;
}

C语言数组详解_第3张图片

 通过分析我们可以知道,二维数组的内存中也是连续存放的

C语言数组详解_第4张图片二维数组其实是一维数组的数组。

 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;
}

二维数组的行和列也可能存在越界。

数组作为函数参数

往往我们在写代码的时候,会将数组作为参数传个函数,比如:我要实现一个冒泡排序,函数将一个整形数组排序。那我们将会这样使用该函数:

冒泡排序函数的错误设计

//方法1:
#include 
void bubble_sort(int arr[])
{
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//这样对吗?
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - i - 1; j++)
		{
			if (arr[j] > 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 };
	bubble_sort(arr);//是否可以正常排序?
	for (i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

方法1,出问题,那我们找一下问题,调试之后可以看到 bubble_sort 函数内部的 sz ,是1。
难道数组作为函数参数的时候,不是把整个数组的传递过去?不要急,我们接着往下看。

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);
	//输出结果
	return 0;
}

结论:数组名是首元素地址。

但是有2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,取出的整个数组的地址

除此之外,所有遇到的数组名都是数组首元素地址

C语言数组详解_第5张图片

 冒泡排序函数的正确设计

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[] 表示的依然是一个指针: int *arr 。
那么,函数内部的 sizeof(arr) 结果是4。
如果 方法1 错了,该怎么设计?

//方法2
void bubble_sort(int arr[], int sz)//参数接收数组元素个数
{
	//代码同上面函数
}
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);//是否可以正常排序?
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

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C语言数组详解_第6张图片

 

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