【C语言】数组

目录

一维数组的创建和初始化

1.数组的创建

2.数组的初始化

3.一维数组的使用

4.一维数组在内存中的存储 

二维数组的创建和初始化

1.二维数组的创建

 2.二维数组的初始化

3.二维数组的使用 

4.二维数组在内存中的存储 

数组越界 

数组作为函数参数 

1.冒泡排序函数的错误设计

2.冒泡排序函数的正确设计

3.数组名是什么 

4.指针和数组的关系 

结语

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一维数组的创建和初始化

1.数组的创建

  在之前，我们已经学习了怎么创建一个变量。那现在我们有一组相同类型的变量都想存储起来，那这就要借助数组了。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：

	int arr[10] = { 0 };
	char ch[10] = { 0 };

  注意：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，数组的大小可以使用变量指定，但是数组不能初始化。vs2019和vs2022都不支持C99标准的变长数组，但是很多OJ刷题平台是支持的。

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。如下图所示：

int arr1[10] = {1,2,3};//不完全初始化，前三个元素分别为1 2 3，其余元素为0
int arr2[] = {1,2,3,4};//不指定元素个数，通过初始化内容来确定元素个数为4
int arr3[5] = {1，2，3，4，5}；//完全初始化
char arr4[10] = "abc"; //元素个数为10 a b c 0 0 0 0 0 0 0
char arr5[] = {'a','b','c'};//元素个数为3
char arr6[] = "abcdef";//元素个数为7，还有一个元素为'\0'

  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。见下图： 

char arr1[] = "abc";
char arr2[3] = {'a','b','c'};

  注意：arr1数组的元素个数是4，而arr2数组的元素个数是3。 

3.一维数组的使用

  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。
代码示例：

#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++)
	{
		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。

int arr[10];
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

4.一维数组在内存中的存储 

  接下来我们一起学习一下数组在内存中的存储。见下方代码：

代码示例：

#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;
}

输出结果： 

二维数组的创建和初始化

1.二维数组的创建

  二维数组的创建跟一位数组的创建非常相似，见下图代码：

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

 2.二维数组的初始化

	//数组初始化
	int arr1[3][4] = { 1,2,3,4 };
	int arr2[3][4] = { {1,2},{4,5} };
	int arr3[][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

3.二维数组的使用 

  二维数组也是通过下标引用操作符来访问数组中的每一个元素的。

代码示例：

 
#include 
int main()
{
	int arr[3][4] = { 1,2,3,4,2,3,4,5,3,4,5,6 };
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < 4; j++)
		{
			printf("%d ", arr[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
	return 0;
}

4.二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的地址，来看一看二维数组在内存中的存储。

代码示例：

#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;
}

输出结果： 

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。

错误代码示例：

#include 
int main()
{
	int arr[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 };
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		for (j = 0; j < 5; j++)
		{
			printf("%d ", arr[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
	return 0;
}

输出结果：

代码分析：

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升序排序。

1.冒泡排序函数的错误设计

冒泡排序实现思路：

错误代码示例：

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

输出结果： 

  我们可以看到，打印的结果还是原来的那个数组，为什么会这样呢？请看下方的代码分析：

代码分析： 

2.冒泡排序函数的正确设计

  现在我们已经知道上面的代码错在哪里了，现在我们就来修改一下啦！

代码示例：

#include 
//冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序
void bubble_sort(int arr[],int sz)
{
	//数组元素个数不能在函数内部求
	int i = 0;
	int j = 0;
	//冒泡排序的趟数
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		//一趟冒泡排序
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
			//相邻元素比较
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				//交换相邻元素
				int temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = temp;
			}
		}
	}
}
int main()
{
	int arr[10] = { 10,9,8,7,6,5,4,3,2,1 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	//要对数组进行升序排序
	bubble_sort(arr,sz);
	//数组传参的时候，写的是数组名，数组名本质是数组首元素的地址
	//那么数组的形参就应该是指针变量来接收
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

输出结果：

3.数组名是什么 

  在上面，我们说到数组名是数组首元素的地址。其实这样说并不准确，因为还有两个意外。

1. sizeof(数组名)，计算整个数组的大小，sizeof内部单独放一个数组名，数组名表示整个数
组。
2. &数组名，取出的是数组的地址。&数组名，数组名表示整个数组。

3.除此之外，数组名均表示数组首元素的地址。

代码示例： 

#include 
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	printf("%d\n", sizeof(arr));
 
	printf("%p\n", arr);//首元素的地址
	printf("%p\n", arr + 1);//首元素的地址+1
 
	printf("%p\n", &arr[0]);//首元素的地址
	printf("%p\n", &arr[0] + 1);//首元素的地址+1
 
	printf("%p\n", &arr);//数组的地址
	printf("%p\n", &arr + 1);//数组的地址+1
 
	return 0;
}

输出结果： 

代码分析： 

4.指针和数组的关系 

  我们知道，在很多时候，数组名表示的是数组首元素的地址，而地址可以存放在指针变量。这似乎指针和数组也着某种天然的联系，我们就不得不了解一下指针和数组的关系了。

代码示例：

#include 
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int* p = arr;//数组名表示数组首元素的地址
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", *(p + i));
	}
	return 0;
}

输出结果： 

  通过上面的输出结果，我们发现好像可以通过指针来找到数组中的元素。是不是呢？其实是的。

解释如下： 

//因为p存放的是数组首元素的地址，p+i表示数组第i+1个元素的地址
//对其进行解引用操作就可以找到数组第i+1个元素了
//其实在某种程度上，可以说指针p就是arr
//拓展：
//arr[i] <==> *(arr+i) <==> *(i+arr) <==> i[arr]
//<==> *(p+i) <==> p[i] <==> i[p]
//因为[]是一个操作符，arr和i都是它的操作数，可以调换位置

  这些只是指针和数组比较基础的关系，如果想要更加地深入了解数组和指针，可以看博主之前的一篇文章：【C语言】指针内容全篇。 

  以上就是本篇博客的全部内容了，如果大家觉得有收获的话，可以点个三连支持一下！谢谢大家啦！

结语

每个优秀的人都有一段沉默的时光，那段时光是付出了很多努力却得不到结果的日子，我们把它叫做扎根。