C语言入门篇（六）

男娘i 2024-04-23 20:24 69阅读 0赞

> **前言**  
> 　　C 语言支持数组数据结构，数组是用来存储一系列数据，而且是一系列**相同类型**的变量。

#### 数组 ####

*  1. 一维数组
 *   *  1.1 数组的创建
     *  1.2 数组的初始化
     *  1.3 数组的使用
     *  1.4 数组在内存中的存储
 *  2. 二维数组
 *   *  1.1 数组的创建
     *  1.2 数组的初始化
     *  1.3 数组的使用
     *  1.4 数组在内存中的存储
 *  3. 数组越界
 *  4. 数组作为函数参数
 *   *  4.１ 数组名你用对了吗？
 *  结束语

## 1. 一维数组 ##

> 数组是一组**相同类型**元素的集合。(存放一组数)

### 1.1 数组的创建 ###

数组创建方式：

type_t arr_name [const_n];
    //type_t    指数组的元素类型
    //const_n   常量表达式，指定数组的大小

?数组创建实例：

int arr[9];
    
    //不同数据类型的数组
    char arr2[10];
    float arr3[9];
    double arr4[5];
    
    //下面是一个错误例子：
    int n=9;
    int arr1[n];//[]中必须是常量表达式

`?注：`  
数组创建，在[C99标准][C99]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，数组的大小可以使用变量指定，但是数组不能初始化。

### 1.2 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。

比如：

int arr1[10] = {
        1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};//完全初始化
    int arr2[10] = {
         1,2,3 };//不完全初始化，剩余的元素默认都是0
    int arr3[10] = {
         0 };//不完全初始化，剩余的元素默认都是0
    int arr4[] = {
         0 };//省略数组的大小，数组必须初始化，数组的大小是根据初始化的内容来确定
    char arr5[]={
        'a','c'，9};
    char arr6[]="abc";
    char arr7[3]={
        'a','b','c'};
    int arr8[];//错误

`?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。`

### 1.3 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。它就是数组访问的操作符。

> 下图是一个长度为 10 的数组，第一个元素的索引值为 0，第九个元素的索引值为 8：  
> ![在这里插入图片描述][3f6046b6d4c04557af41a99f4c88400e.png]

对数组元素进行索取：

![在这里插入图片描述][27eccd26b1ab48dcb04ca52c5213acc8.png]  
?实例1：计算数组元素个数

#include <stdio.h>
    int main()
    {
        
    	int arr[10] = {
        1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};//数组的不完全初始化
    	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);	//计算数组的元素个数
    	printf("%d\n",sz);
    	return 0;
    }

`?sizeof：返回一个对象或者类型所占的内存字节数`

?实例2：输出数组元素

#include <stdio.h>
    int main()
    {
        
    	int arr[10] = {
         0 };//数组的不完全初始化
    	//对数组内容赋值,数组是使用下标来访问的，下标从0开始。
    	int i;//做下标
    	for (i = 0; i < 10; i++)//定义的数组有10个元素，所以下标是从0-9
    	{
        
    		arr[i] = i;
    	}
    	//输出数组的内容
    	for (i = 0; i < 10; ++i)
    	{
        
    		printf("%d ", arr[i]);
    	}
    	return 0;
    }

> 在不知道数组长度的情况下，该如何控制for语句的循环条件？

?实例3：

#include<stdio.h>
    int main()
    {
        
    	int arr[10] = {
         1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
    	int i = 0;
    	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    	//将i<10改为i<sz
    	for (i = 0; i < sz; i++)
    	{
        
    		printf("%d ", arr[i]);
    	}
    	return 0;
    }

`?数组是使用下标来访问的，下标是从0开始。`

`?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]);

### 1.4 数组在内存中的存储 ###

我们先看一段代码：

#include<stdio.h>
    int main()
    {
        
    	int arr[10] = {
         1,2,3,4,5 };
    	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//计算数组大小
    	int i = 0;
    	for (i = 0; i < sz; i++)
    	{
        
    		printf("&arr[%d] = %p\n", i, &arr[i]);//%p -- 用来打印地址
    	}
    
    	return 0;
    }

*运行结果：*

![在这里插入图片描述][4129f7e856b240fdbc06e677e6918da6.png]  
在内存中的存储地址：  
![在这里插入图片描述][1286564d5a7e4fcda5711773ab606ffd.png]

> 仔细观察，可以发现后一个元素的地址比前一个元素的地址增4  
> 说明了：数组在内存中是**连续存放**的，而且由高到低。

## 2. 二维数组 ##

### 1.1 数组的创建 ###

int arr[3][4];//3行4列
    char arr[3][5];
    float arr[1][3];

### 1.2 数组的初始化 ###

//数组初始化
    int arr[3][4] = {
        1,2,3,4};
    int arr[3][3] = {
        {
        1,2,3},{
        4,5,6},{
        7,8,9}};
    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

`?二维数组的行可以省略，但列不能省`

比如：有二维数组

int arr[3][3]={
        1,2,3,4,5,6,7,8,9};

![在这里插入图片描述][50ca957502144a73a9409ee7a78f82a0.png]

如果只知道行，无法确定(推出)数组的列数  
如果知道了列，就知道了下一行从哪里开始

### 1.3 数组的使用 ###

> 二维数组的使用也是通过下标的方式：

#include<stdio.h>
    int main()
    {
        
    	int arr[4][5] = {
         {
        1,2,3,4,5},{
        2,3,4,5,6},{
        3,4,5,6,7},{
        5,6,7,8,9} };
    	printf("%d\n", arr[2][3]);//6
    	return 0;
    }

?实例：

#include<stdio.h>
    int main()
    {
        
    	int arr[4][5] = {
         {
        1,2,3,4,5},{
        2,3,4,5,6},{
        3,4,5,6,7},{
        5,6,7,8,9} };
    	int i ;//用i控制行，下标是0-3
    	for (i = 0; i < 4; i++)//外循环控制行
    	{
        
    		int j ;//j控制列，下标是0-4
    		for (j = 0; j < 5; j++)//内循环控制列
    		{
        
    			printf("%d ", arr[i][j]);//输出整个数组
    		}
    		printf("\n");//每行打印完后，换行
    	}
    	return 0;
    }

### 1.4 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<stdio.h>
    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++)
    		{
        
    			printf("&arr[%d][%d] = %p\n", i, j, &arr[i][j]);
    		}
    	}
    	return 0;
    }

*运行结果：*

![在这里插入图片描述][94dc9bf9c52449bc842c020773fef900.png]

> 可以发现：二维数组在内存中也是连续存储的

## 3. 数组越界 ##

> 数组的下标是有范围限制的。  
> 数组的下标规定是从**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**。

> 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。

比如这段代码：

#include <stdio.h>
    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。`

## 4. 数组作为函数参数 ##

在写代码的时候，需要将数组作为参数传给函数。

比如：实现一个冒泡排序函数将一个整形数组排序。

> 冒泡排序：依次比较两个相邻的元素的大小，按照升序或降序排列，重复的比较，直到所有元素排列完成。  
> ![在这里插入图片描述][996d79becf2e496aa024725a322aabfd.gif_pic_center]

代码实现：

//升序排列
    void bubble_sort(int* arr, int sz)//这里的arr的本质是指针
    {
        
    	int i = 0;
    	for (i = 0; i < sz - 1; i++)//数组下标范围：0-sz-1,
    	{
        
    		int j = 0;
    		int flag = 1;//假设已经是有序数组
    		//进行比较
    		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
    		{
        
    			if (arr[j] > arr[j + 1])
    			{
        
    				//交换
    				int temp = arr[j];
    				arr[j] = arr[j + 1];
    				arr[j + 1] = temp;
    				flag = 0;
    			}
    		}
    		if (flag == 1)
    			break;
    	}
    }
    
    int main()
    {
        
    	int arr[10] = {
         0 };
    	int i ;
    	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//计算数组大小
    	for (i = 0; i < sz; i++)
    	{
        
    		scanf("%d", &arr[i]);//输入
    	}
    	//arr作为数组进行了传参
    	bubble_sort(arr, sz);//arr 是数组首元素的地址，传递的是首元素的地址
    	for (i = 0; i < sz; i++)
    	{
        
    		printf("%d ", arr[i]);//输出排好序的数组元素
    	}
    	return 0;
    }

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[]` ，其表示的依然是一个指针： `int *arr` 。

### 4.１ 数组名你用对了吗？ ###

先看一段代码：

//%p--打印地址
    int main()
    {
        
    	int arr[10] = {
         1,2,3};
    	printf("%p\n", arr);//首元素地址--arr[0]
    	printf("%p\n", arr+1);//arr[1]
    
    	printf("%p\n", &arr[0]);//首元素取地址
    	printf("%p\n", &arr[0]+1);//arr[1]
    
    	printf("%p\n", &arr);//数组的地址，是从首元素地址开始的
    	printf("%p\n", &arr+1);//数组+1，跳过整个数组
    
    	printf("%d\n", sizeof(arr));//整个数组所占内存空间大小
    	return 0;
    }

*运行结果：*

![在这里插入图片描述][0d8e0d62a9e54c2e8aea3ef0e8492087.png]

`?数组名通常情况下就是数组首元素的地址。`

但是有2个例外：

? **sizeof(数组名)**，数组名单独放在sizeof()内部，这里的数组名表示`整个数组`，计算的是整个数组的大小

? **&数组名**，这里的数组名也表示`整个数组`，这里取出的是`整个数组的地址`

除此之外所有遇到的数组名都表示数组`首元素的地址`

--------------------

## 结束语 ##

合理安排时间，就等于节约时间。  
　　我们下一篇文章再见。  
![在这里插入图片描述][9554e6398f6846d3b76ea498b65997be.png]

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