C语言 数组

数组的元素是变量（除非数组被声明为const），但是数组名不是变量。

定义：

按顺序存储的一系列类型相同的值

作用：

作为一种存储多个相关项的便利方式

PS:

整个数组有一个数组名，通过整数下标(用于识别数组元素的数字被称为下标、索引或偏移量，下标必须是整数)访问数组中单独的项或元素(数组元素被依次存在内存中相邻的位置)，数组元素的编号从0开始，不是从1开始。

数组和字符串的区别：数组无空字符，但字符串存在空字符（char类型的数组末尾包含一个表示字符串末尾的空字符\0，则该数组中的内容就构成了一个字符串）

初始化数组

初始化数组把静态存储区的字符串拷贝到数组中，而初始化指针只把字符串的地址拷贝给指针。

数组通常被用来存储程序需要的数据。

只存储单个值的变量有时也称为标量变量。

数组类型 名称[元素个数]={值，值，值，值......};

用以逗号分隔的值列表（用花括号括起来）来初始化数组，各值之间用逗号分隔。在逗号和值之间可以使用空格。根据上面的初始化，把 1 赋给数组的首元素（powers[0]），以此类推（不支持ANSI的编译器会把这种形式的初始化识别为语法错误，在数组声明前加上关键字static可解决此问题。第12章将详细讨论这个关键字）。

使用const声明数组

有时需要把数组设置为只读。这样，程序只能从数组中检索值，不能把新值写入数组。要创建只读数组，应该用const声明和初始化数组。

const 数组类型 名称[元素个数] = {值，值，值，值......};

这样修改后，程序在运行过程中就不能修改该数组中的内容。和普通变量一样，应该使用声明来初始化 const 数据，因为一旦声明为 const，便不能再给它赋值。明确了这一点，就可以在后面的例子中使用const了。

存储类别警告

数组和其他变量类似，可以把数组创建成不同的存储类别（storage class）。第12章将介绍存储类别的相关内容，现在只需记住：本章描述的数组属于自动存储类别，意思是这些数组在函数内部声明，且声明时未使用关键字static。到目前为止，本书所用的变量和数组都是自动存储类别。

在这里提到存储类别的原因是，不同的存储类别有不同的属性，所以不能把本章的内容推广到其他存储类别。对于一些其他存储类别的变量和数组，如果在声明时未初始化，编译器会自动把它们的值设置为0。

初始化列表中的项数应与数组的大小一致。// 当初始化列表中的值少于数组元素个数时，编译器会把剩余的元素都初始化为0。// 当初始化列表的项数多于数组元素个数，编译器会将其视为错误。// 可以省略方括号中的数字，让编译器自动匹配数组大小和初始化列表中的项数。

PS：a.如果省略方括号中的数字，编译器会根据初始化列表中的项数来确定数组的大小。

b.注意for循环中的测试条件。由于人工计算容易出错，所以让计算机来计算数组的大小。sizeof运算符给出它的运算对象的大小（以字节为单位）。整个数组的大小除以单个元素的大小就是数组元素的个数。

指定初始化器（C99）

利用该特性可以初始化指定的数组元素

给数组元素赋值

声明数组之后，借助数组下标（或索引）给数组元素赋值。

数组边界

使用数组时，要防止数组下标超出边界。也就是说，必须保证数组是有效的值。

指定数组的大小

C99之前，声明数组时只能在方括号中使用整型常量表达式（由整型常量构成的表达式）。sizeof表达式被视为整型常量，但是const值不是。表达式的值必须大于0。

C99引用变长数组主要是为了让C成为更好的数值计算语言。

float a8[n];

多维数组

float rain[5][12] //5行，每行12个数

初始化多维数组

const float rain[YEARS][MONTHS]=

{

{4.3,4.3,4.3,3.0,2.0,1.2,0.2,0.2,0.4,2.4,3.5,6.6},

{8.5,8.2,1.2,1.6,2.4,0.0,5.2,0.9,0.3,0.9,1.4,7.3},

{9.1,8.5,6.7,4.3,2.1,0.8,0.2,0.2,1.1,2.3,6.1,8.4},

{7.2,9.9,8.4,3.3,1.2,0.8,0.4,0.0,0.6,1.7,4.7,6.3},

{7.6,5.6,3.8,2.8,3.8,0.2,0.0,0.0,0.0,1.3,2.6,5.2}

};

可省略内部的花括号，只保留最外面的一对花括号。只要保证初始化的数值个数正确，初始化的效果效果与上面相同。但是如果初始化的数值不够，则按照先后顺序逐行初始化，直到用完所有的值。后面的值没有值初始化的元素被统一初始化为0。

其它多维数组

可以把一维数组想象成一行数据，把二维数组想象成数据表，把三维数组想象成一叠数据表。

通常，处理三维数组要使用3重嵌套循环，处理四维数组要使用4重嵌套。对于其他多维数组，以此类推。

指针和多维数组

指向多维数组的指针

int (*pz)[2];//pz指向一个内含两个int类型值的数组

把pz声明为指向一个数组的指针，该数组内含两个int类型值。

为什么要在声明中使用圆括号？

因为[]的优先级高于*。

int *pax[2];//pax是一个内含两个指针元素的数组，每个元素都指向int的指针

由于[]的优先级高，先与pax结合，所以pax成为一个内含两个元素的数组。然后*表示pax数组内含两个指针。最后，int表示pax数组中的指针都指向int类型的值。声明的是一个指向数组的指针。

指针的兼容性

指针之间的赋值比数值类型之间的赋值要严格。

函数和多维数组

利用for循环得到多维数组

保护数组中的数据

对形式参数使用const

const并不是要求原数组是常量，而是该函数在处理数组时将其视为常量，不可更改。这样使用const可以保护数组的数据不被修改，就像按值传递可以保护基本数据类型的原始值不被改变一样。一般而言，如果编写的函数需要修改数组，在声明数组形参时则不使用const；如果编写的函数不用修改数组，那么在声明形参时最好使用const。

const的其他内容

可以创建const数组、const指针和指向const的指针（不可用于改变值）【通常用于函数形参中，表明该函数不会使用指针改变数据】。

把const数据或非const数据的地址初始化为指向const的指针或为其赋值是合法的，只能把非const数据的地址赋给普通指针。

C标准规定，使用非const标识符修改const数据导致的结果是未定义的。

const可以声明并初始化一个不能指向别处的指针，关键是const的位置，可以用这种指针修改它所指向的值，但是它只能指向初始化时设置的位置。

在创建指针时还可以使用const两次，该指针既不能更改它所指向的地址，也不能修改指向地址上的值。

C const和C++ const的区别

1.C++允许在声明数组大小时使用const整数，而C不允许。

2.C++的指针赋值检查更严格：C++不允许把const指针赋给非const指针，但是C允许这样做。

const和数组大小

是否可以在声明数组时使用const变量？

C90标准不允许（也可能允许），数组的大小必须是给定的整型常量表达式，可以是整型常量组合，如20、sizeof表达式或其他不是const的内容。由于C实现可以扩大整型常量表达式的范围，所以可能允许使用const，但是这种代码可能无法移植。

C99/C11标准允许在声明变成数组时使用const变量，所以该数组的定义必须是声明在块中的自动存储类别数组。

变长数组（VLA）

C99新增了变成数组，允许使用变量表示数组的维度。

变长数组不能改变大小

变成数组中的“变”不是指可以修改已创建数组的大小，一旦创建了变成数组，它的大小则保持不变。这里的“变”指的是：在创建数组时，可以使用变量指定数组的维度。

变长数组还允许动态内存分配，这说明可以在程序运行时指定数组的大小。普通C数组都是静态内存分配，即在编译时确定数组的大小。由于数组的大小是常量，所以编译器在编译时就知道了。

动态内存分配和变长数组

相同

都可用于创建在运行时确定大小的数组

不同

变长数组是自动存储类型。因此，程序在离开变长数组定义所在的块时（该例中，即vlamal()函数结束时），变长数组占用的内存空间会被自动释放，不必使用 free()。另一方面，用malloc()创建的数组不必局限在一个函数内访问。例如，可以这样做：被调函数创建一个数组并返回指针，供主调函数访问，然后主调函数在末尾调用free()释放之前被调函数分配的内存。另外，free()所用的指针变量可以与 malloc()的指针变量不同，但是两个指针必须储存相同的地址。但是，不能释放同一块内存两次。

对多维数组而言，使用变长数组更方便。当然，也可以用 malloc()创建二维数组，但是语法比较繁琐。如果编译器不支持变长数组特性，就只能固定二维数组的维度。

创建数组的方法

1.声明数组时，用常量表达式表示数组的维度，用数组名访问数组的元素。可以用静态内存或自动内存创建这种数组。

2.声明变长数组（C99新增特性）时，用变量表达式表示数组的维度，用数组名访问数组的元素。这种数组只能在自动内存中创建。

3.声明一个指针，调用malloc()，将其返回值赋给指针，使用指针访问数组的元素。该指针可以是静态的或自动的。

PS:后面两种方法创建的是动态数组，可在程序运行时选择数组的大小和分配内存。