C语言系列之数组

一.欢迎来到我的酒馆

      讨论c语言中，数组。

二.数组

      数组（Array）是一种数据结构，它相当于一个集合，这个集合里的每一个元素的数据类型都是相同的，如：int arr[]；声明了一个整形数组，这个数组名叫做arr，数组的每一个元素的数据类型都是int类型。在内存中，数组的每一个元素都存储在一片连续的内存空间中，这就是说每一个元素的内存地址是相邻的。数组提供了一种简便的方式，它使得我们可以用一个单独的变量名存储和访问多个值。

#include 

int main(int args, char* argv[]){

    int i;
    int arr[6] = {1,2,3,4,5,6};//定义一个整型数组
    int length = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//获取数组的长度
    
    //使用for循环打印数组
    for(i=0;i<length;i++){
        printf("arr[%d]=%d, The element arr[%d] memmory address is: %x\n",i,arr[i],i,&arr[i]);
    }

    return 0;
}

输出：

arr[0]=1, The element arr[0] memmory address is: 61fe00
arr[1]=2, The element arr[1] memmory address is: 61fe04
arr[2]=3, The element arr[2] memmory address is: 61fe08
arr[3]=4, The element arr[3] memmory address is: 61fe0c
arr[4]=5, The element arr[4] memmory address is: 61fe10
arr[5]=6, The element arr[5] memmory address is: 61fe14

      可以看到arr[0]的内存地址是：61fe00，arr[1]的内存地址是：61fe04，arr[2]的内存地址是：61fe08，内存地址是相邻的，而且每次增加4，所以每一个元素的长度是4，也就是4个字节。

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

当程序运行的时候，操作系统会分配一块内存空间，这块内存空间分给数组arr的长度为：sizeof(arr)，也就是24个字节。因为变量arr是局部变量，因此它会存储在栈内存（Stack）中。
下面用一张图表示数组arr在内存中的分布情况：

      其实，不用数组，直接用变量也可以达到相同的效果：

#include 

int main(int args,char* argv[]){

    //使用变量模拟数组的效果
	int one = 1;
	int two = 2;
	int three = 3;
	int four = 4;
	int five = 5;
	int six = 6;

    printf("value of one: \t%d, memory address of one: \t%x\n",one,&one);
    printf("value of two: \t%d, memory address of two: \t%x\n",two,&two);
    printf("value of three:\t%d, memory address of three: \t%x\n",three,&three);
    printf("value of four: \t%d, memory address of four: \t%x\n",four,&four);
    printf("value of five: \t%d, memory address of five: \t%x\n",five,&five);
    printf("value of six: \t%d, memory address of six: \t%x\n",six,&six);
    
    return 0;
}

输出：

value of one:   1, memory address of one:       61fdfc
value of two:   2, memory address of two:       61fdf8
value of three: 3, memory address of three:     61fdf4
value of four:  4, memory address of four:      61fdf0
value of five:  5, memory address of five:      61fdec
value of six:   6, memory address of six:       61fde8

      可以看到内存地址的间隔是4，而int类型的变量长度也为4个字节，因为我们连续定义了6个变量，所以在内存空间中内存地址是相邻的。虽然这样也能达到数组的效果，但相对数组来说不够简洁，访问每个变量需要挨个写，而且这些变量的数据类型都是相同的。于是，数组出现了，使用一个变量名就可以操作所有的元素，非常方便。

      "[]"称为数组索引操作符（Array index operator），也称数组下标（Subscript）。这个操作符通常与数组一起使用，用来检索和操作数组的元素。数组是一种最简单的数据结构，我们可以使用下标（Index）来随机访问数组的元素。在c语言中，数组可以存储int，char，double，float等基本数据类型，我们可以通过不同的方式来描述数组，声明一个数组也非常的简单，如下：

#include 

int main(int args,char* argv[]){
    
    char array[11] = {'I',' ','l','o','v','e',' ','y','o','u','!'};

    return 0;
}

      关于数组，你需要知道：

• 数组的索引(（index）从0开始。
• 数组的长度决定了它可以存储多少个元素。
• 数组中的元素可以通过索引（index）来访问。

三.内存与数组

      数组是一种派生的数据类型，一个数组存储了他所能容纳的元素个数。声明一个数组的时候，就确定了其长度。换句话说，在编译期间，就能确定数组的长度。和普通变量不同的是，数组一次性可以存储多个值。在程序运行时，操作系统会为程序申请一块内存空间，这块内存空间一般是连续的，数组就存储在这块内存空间中。在内存中，数组的每个元素的内存地址是相邻的，数组名称为数组在内存空间中的首地址。