C语言数组

目录

一维数组

二维数组

 传递数组给函数

方式 1

方式 2

方式 3

实例

二维数组传递给函数

方法1: 第一维的长度可以不指定，但必须指定第二维的长度：

方法2: 指向一个有5个元素一维数组的指针：

方法3: 利用数组是顺序存储的特性,通过降维来访问原数组!

实例

从函数返回数组

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概述： 数组是一种数据结构，用于存储相同类型的元素。数组名实际上是一个指向其第一个元素的指针。

一维数组

声明数组：

要声明一个数组，你需要指定数组的类型、数组的名称以及数组的大小。例如：

int arr[5]; // 声明一个名为arr的整型数组，大小为5

初始化数组：

1. 在声明数组的同时初始化它：

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; // 初始化一个整型数组

2. 只给部分元素赋值，只给前面部分元素赋值,其余未赋值的默认赋0。

int a[10]={12, 19, 22 , 993, 344};

int b[10] = {0}; // 所有元素都为0

组名本身是一个常量指针，意味着它的值是不能被改变的，一旦确定，就不能再指向其他地方。 使用数组名作为常量指针是合法的，反之亦然。因此，*(balance + 4) 是一种访问 balance[4] 数据的合法方式。

double balance[10];
// balance 是一个指向 &balance[0] 的指针，即数组 balance 的第一个元素的地址。
// 因此，下面的程序片段把 p 赋值为 balance 的第一个元素的地址：
double *p;
double balance[10];

p = balance;

一旦把第一个元素的地址存储在 p 中，就可以使用 p、(p+1)、*(p+2) 等来访问数组元素。

int array = [1,2,3];		    // 定义数组

array[0] == *array == 1;		// 数组名表示数组第一个元素地址
array[1] == *(array + 1) == 2;	// 加一表示第二个元素地址
array[2] == *(array + 2) == 3;	// 加二表示第三个元素地址

获取数组长度

数组长度可以使用 sizeof 运算符来获取数组的长度，例如：

int numbers[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int length = sizeof(numbers) / sizeof(numbers[0]);
// 数组的总字节数 / 数组第一个元素的字节 = 数组的长度

在 C 语言中，数组名表示数组首元素的地址。当我们在声明和定义一个数组时，该数组名就代表着该数组的地址。

int myArray[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
int *ptr = &myArray[0]; // 或者直接写作 int *ptr = myArray;

在上面的例子中，ptr 指针变量被初始化为 myArray 的地址，即数组的第一个元素的地址。

需要注意的是，虽然数组名表示数组的地址，但在大多数情况下，数组名会自动转换为指向数组首元素的指针。这意味着我们可以直接将数组名用于指针运算，例如在函数传递参数或遍历数组时：

void printArray(int arr[], int size) // 等价于 int *arr
{
    for (int i = 0; i < size; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]); // 数组名arr被当作指针使用
    }
}

int main()
{
    int myArray[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
    printArray(myArray, 5); // 将数组名传递给函数 地址传递
    return 0;
}

在上述代码中，printArray 函数接受一个整数数组和数组大小作为参数，我们将 myArray 数组名传递给函数，函数内部可以像使用指针一样使用 arr 数组名。

字符数组

字符数组通常用于存储字符串。字符串在C语言中通常以空字符'\0'结尾。例如：

char str[] = "Hello"; // 声明并初始化一个字符数组（字符串）
// 会在后面自动补上 /0

使用sizeof来计算str数组的大小（以字节为单位）会返回6，因为整个数组包括一个额外的字符'\0'来表示字符串的结束。

如果你要计算字符数组（字符串）中的元素个数，可以使用sizeof(str) /sizeof(str[0])，也会返回6，因为每个字符占用一个字节，而整个数组有6个字符（包括结束符'\0'）。 

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二维数组

多维数组最简单的形式是二维数组。一个二维数组，在本质上，是一个一维数组的列表。

声明一个 x 行 y 列的二维整型数组，形式如下：

type arrayName [ x ][ y ];

其中，type 可以是任意有效的 C 数据类型，arrayName 是一个有效的 C 标识符。一个二维数组可以被认为是一个带有 x 行和 y 列的表格。下面是一个二维数组，包含 3 行和 4 列：

int x[3][4];

int a[3][4] = {  
 {0, 1, 2, 3} ,   /*  初始化索引号为 0 的行 */
 {4, 5, 6, 7} ,   /*  初始化索引号为 1 的行 */
 {8, 9, 10, 11}   /*  初始化索引号为 2 的行 */
};

因此，数组中的每个元素是使用形式为 a[ i , j ] 的元素名称来标识的，其中 a 是数组名称，i 和 j 是唯一标识 a 中每个元素的下标。

int a[3][4] = {{0}};

二维数组存放字符串，读取时当一维数组使用。比如：

#include 

int main() 
{
    char names[3][10] = {"John", "Mark", "Sarah"};
    for (int i = 0; i < 3; i++) 
    {
        printf("Name: %s\n", names[i]);
    }
    
    return 0;
}

结果

Name: John
Name: Mark
Name: Sarah

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 传递数组给函数

方式 1

形式参数是一个指针：优先使用此方法

void myFunction(int *param) 
{ 
    . . . 
}

方式 2

形式参数是一个已定义大小的数组： 若传递的数组大于形参定义的大小时，编译器不会报警。但是在函数内部，我们应该小心使用 param，以确保我们不会超出定义的大小访问数组元素。如果 myFunction 尝试访问超出定义大小的元素，那将导致未定义行为。

void myFunction(int param[10])
{ 
	. . . 
}

方式 3

形式参数是一个未定义大小的数组：

void myFunction(int param[]) 
{ 
    . . . 
}

实例

#include 
 
/* 函数声明 */
double getAverage(int arr[], int size);
 
int main ()
{
   /* 带有 5 个元素的整型数组 */
   int balance[5] = {1000, 2, 3, 17, 50};
   double avg;
 
   /* 传递一个指向数组的指针作为参数 */
   avg = getAverage( balance, 5 ) ;
 
   /* 输出返回值 */
   printf( "平均值是： %f ", avg );
    
   return 0;
}
 
double getAverage(int arr[], int size)
{
  int    i;
  double avg;
  double sum=0;
 
  for (i = 0; i < size; ++i)
  {
    sum += arr[i];
  }
 
  avg = sum / size;
 
  return avg;
}

结果

平均值是： 214.400000

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二维数组传递给函数

方法1: 第一维的长度可以不指定，但必须指定第二维的长度：

void print_a(int a[][5], int n, int m) //n,m 为数组的行与列

方法2: 指向一个有5个元素一维数组的指针：

void print_b(int (*a)[5], int n, int m) //n,m 为数组的行与列

方法3: 利用数组是顺序存储的特性,通过降维来访问原数组!

void print_c(int *a, int n, int m) //n,m 为数组的行与列

实例

#include 
/*********************************
* 方法1: 第一维的长度可以不指定
*        但必须指定第二维的长度
*********************************/ 
void print_a(int a[][5], int n, int m){ 
    int i, j;
    for(i = 0; i < n; i++) {
        for(j = 0; j < m; j++) 
            printf("%d ", a[i][j]); 
        printf("\n"); 
    } 
} 

/***************************************** 
* 方法2: 指向一个有5个元素一维数组的指针
*****************************************/ 
void print_b(int (*a)[5], int n, int m) { 
    int i, j;
    for(i = 0; i < n; i++) { 
        for(j = 0; j < m; j++) 
            printf("%d ", a[i][j]);
        printf("\n"); 
    } 
}

/*********************************** 
* 方法3: 利用数组是顺序存储的特性, 
*       通过降维来访问原数组!
***********************************/ 
void print_c(int *a, int n, int m) { 
    int i, j; 
    for(i = 0; i < n; i++) { 
        for(j = 0; j < m; j++) 
            printf("%d ", *(a + i*m + j));
        printf("\n"); 
    } 
}
int main(void) 
{ 

    int a[5][5] = {{1, 2}, {3, 4, 5}, {6}, {7}, {0, 8}}; 
	// 注意数组并未全部赋初值 为赋初值的元素默认为0
	// 1   2   0   0   0
	// 3   4   5   0   0
	// 6   0   0   0   0
	// 7   0   0   0   0
	// 0   8   0   0   0
    

    printf("\n方法1:\n");   
    print_a(a, 5, 5); 

    printf("\n方法2:\n");   
    print_b(a, 5, 5);   

    printf("\n方法3:\n");   
    print_c(&a[0][0], 5, 5); //传递第一个元素的地址

    return 0; 
} 

数组用作函数入参时，最好带上其长度。

sizeof求数组的长度结果时 ，不能在入参后求，也不能在入参时求。因为数组形参此时被默认转换为指针类型，此时求得的结果为指针类型的空间大小。

// 在函数参数声明中，使用了数组形式的参数 int a[]，但实际上在函数内部，参数 a 被默认转换为指针类型 int*。
// 因此，对于 sizeof(a) 的求值，实际上是对指针类型的大小求值，而不是数组的大小。


//		下面代码编译器报错但可分析         //

void getSize(int a[])	//这里int a[] 可替换为int *a效果一样
{
  int i;
  i=sizeof(a);// 这里的i是4，是int *的大小，不管你传入的a有几个元素
  int b;
  b=sizeof(a)/sizeof(a[0]);// 逻辑没错，a的大小除以元素的大小得到长度，可是sizeof(a)并不是数组占的空间，而是指针,也就是i
}

int main()
{
  int a[]={1,2,3,4,5};
  getSize(a);	// 传递数组名 即数组地址
}

//
//			正确做法应在传递前 把数组长度计算出来			 	//
/
void getSize(int a[],int size)
{

  int k = size;// 已经保存入参大小
    
  			  // 遍历或者其他操作

}

int main()
{
  int a[]={1,2,3,4,5};
    
   // 此时a并不是入参，sizeof可以得到开发人员想要的结果
  int size = sizeof(a)/sizeof(a[0]);
    
  getSize(a，size);
}

使用约定一个结束标记的方法来确定数组的元素个数如下

// 在定义数组时，在数组的最后一个元素后面添加一个特殊的结束标记，例如 -1 或 0。
// 假设有一个整型数组 arr，可以定义为 int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, -1};。
// 在函数内部，使用循环来遍历数组。当遇到结束标记时，停止循环。

void getSize(int a[]) 
{
    int i = 0;
    while (a[i] != -1) 	// 当遇到 -1时循环条件不满足 跳出循环
    {
        i++;
    }
  // 现在，变量 i 的值就是数组的元素个数
  printf("数组的元素个数：%d\n", i);
}

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从函数返回数组

C 不支持在函数外返回局部变量的地址，除非定义局部变量为 static 变量。

因为当函数执行完毕后，局部变量被销毁并释放其内存空间，因此不能保证在函数返回后局部变量的地址仍然有效。具体来说，当你在一个 C 函数内部声明一个局部变量时，该变量只在函数执行期间存在，并在函数结束时被销毁。这意味着你不能在函数外部使用该变量的地址或引用。

若要在外部引用则要定义为static变量。

int* getLocalVariableAddress()
{
    int x = 10;  // 在函数内部声明的局部变量
    return &x;   // 错误：尝试返回局部变量的地址
}

int main() 
{
    int* ptr = getLocalVariableAddress();  // 错误：尝试使用函数内部局部变量的地址
    // ...
    return 0;
}

C 语言不允许返回一个完整的数组作为函数的参数。但是，可以通过指定不带索引的数组名来返回一个指向数组的指针。

如果想要从函数返回一个一维数组，必须声明一个返回指针的函数，如下：

int * myFunction()	// 此函数可返回指针
{
    ....
}

#include 
#include 
#include 
 
/* 要生成和返回随机数的函数 */
int * getRandom( )
{
  static int  r[10];// 定义静态数组  若不定义为静态则在执行完函数销毁 因此不能返回地址
  int i;		   // 定义循环变量i
 
  /* 设置种子 */
  srand( (unsigned)time( NULL ) );
    
  for ( i = 0; i < 10; ++i)
  {
     r[i] = rand();					  // 把生成的随机数存放到数组中
     printf( "r[%d] = %d\n", i, r[i]); // 打印每个生成的随机数
  }
 
  return r;		// 把数组名作为返回值 返回其数组地址
}
 
/* 要调用上面定义函数的主函数 */
int main ()
{
   /* 一个指向整数的指针 */
   int *p;
   int i;
 
   p = getRandom();				// 接收返回的地址
   for ( i = 0; i < 10; i++ )
   {
       printf( "*(p + %d) : %d\n", i, *(p + i));
   }
 
   return 0;
}

结果

r[0] = 313959809
r[1] = 1759055877
r[2] = 1113101911
r[3] = 2133832223
r[4] = 2073354073
r[5] = 167288147
r[6] = 1827471542
r[7] = 834791014
r[8] = 1901409888
r[9] = 1990469526
*(p + 0) : 313959809
*(p + 1) : 1759055877
*(p + 2) : 1113101911
*(p + 3) : 2133832223
*(p + 4) : 2073354073
*(p + 5) : 167288147
*(p + 6) : 1827471542
*(p + 7) : 834791014
*(p + 8) : 1901409888
*(p + 9) : 1990469526

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