【C】数组
1.什么是C 数组？
C 语言支持数组数据结构，它可以存储一个固定大小的相同类型元素的顺序集合。 数组是用来存储一系列数据，但它往往被认为是一系列相同类型的变量。 数组的声明并不是声明一个个单独的变量，比如 number0、number1、…、number99，而是声明一个数组变量，比如 numbers，然后使用 numbers[0]、numbers[1]、…、numbers[99] 来代表一个个单独的变量。数组中的特定元素可以通过索引（下标）访问。 所有的数组都是由连续的内存位置组成。最低的地址对应第一个元素，最高的地址对应最后一个元素。
2. 一维数组的声明和初始化。
- 数组的声明
数组是一组相同类型元素的集合。 数组的创建方式： type arrayName [ arraySize ]; 这叫做一维数组。 arraySize 是一个常量表达式，用来指定数组的大小。 type 是指数组的元素类型，可以是任意有效的 C 数据类型。例如，要声明一个类型为 double 的包含 10 个元素的数组 balance，声明语句如下：
double balance[10];现在 balance 是一个可用的数组，可以容纳 10 个类型为 double 的数字。
- 数组创建的实例：
//代码1
int arr1[10];
//代码2
int count = 10;
int arr2[count];//数组时候可以正常创建？
//代码3
char arr3[10];
float arr4[1];
double arr5[20];注： 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，但是这种变长数组不能初始化。vs2019 vs2022是不支持变长数组的，但是很多的oj刷题网站是支持的。
- 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在 C 中，您可以逐个初始化数组，也可以使用一个初始化语句，如下所示：
double balance[5] = {1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0};int arr[10] = { 1,2,3,4 };//前面放1，2，3，4，后面放6个0大括号 { } 之间的值的数目不能大于我们在数组声明时在方括号 [ ] 中指定的元素数目。
如果不指定数组的大小，那么必须进行初始化，数组的大小则为初始化时元素的个数 。如下：
double balance[] = {1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0};下面是一个为数组中某个元素赋值的实例：
balance[4] = 50.0;上述的语句把数组中第五个元素的值赋为 50.0。所有的数组都是以 0 作为它们第一个元素的索引（即下标），也被称为基索引，数组的最后一个索引是数组的总大小减去 1。
- 区分：
int n = 0;//初始化
int m;
int m = 20;//赋值
int arr[10] = {1};//不完全初始化，第一个元素初始化为1，其余的元素默认初始化为0
char arr1[ ] = "abc";//存放a,b,c,\0
char arr1[10] = "abc";//默认存放a，b，c，\0,其余六个元素都为0，这里因为是字符型所以将\0,视为0
char arr2[10] = {'a','b','c'};//存放三个字符和七个0
char arr2[ ] = {'a','b','c'};//存放a,b,c三个字符
char arr[] ="";//存放一个字符\0- 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。
我们来看代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[20] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 };//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<sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]); //输出数组的内容
}
return 0;
}总结: 1. 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： int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
- 一维数组在内存中的存储
接下来我们探讨数组在内存中的存储。 看代码：
#include <stdio.h>
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; }输出结果如下：
仔细观察输出的结果，我们知道，随着数组下标的增长，元素的地址，也在有规律的递增。 由此可以得出结论：数组在内存中是连续存放的。
3. 二维数组的创建和初始化
- 二维数组的创建
//数组创建
int arr[3][4];
char arr[3][5];
double arr[2][4];- 二维数组的初始化
//数组初始化
int arr[3][4] = {1,2,3,4};//这里是三行四列如下图
int arr[3][4] = {{1,2},{4,5}};//将二维数组看作两个一维数组如下图：
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
- 二维数组的使用
二维数组的使用也是通过下标的方式。
如上图，以下标为准，1行1列的数为6，1行2列的数为7
看代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[3][4] = { {1,2},{3,4} ,{5} };
int i = 0;
for (i = 0; i < 3; i++)//限制行数
{
int j = 0;
for (j = 0; j < 4; j++)//限制列数
{
printf("%d ", arr[i][j]);//打印第i行第j列
}
printf("\n");
}
return 0;
}输出结果如下：
- 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。
#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]);
}
}
}输出结果如下：
通过结果我们可以分析到，其实二维数组在内存中也是连续存储的。
4. 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
#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; }5. 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（这里要讲算法思想）函数将一个整形数组排序。那我们将会这样使用该函数：
- 冒泡排序函数的错误设计
//方法1：
#include <stdio.h>
void bubble_sort(int arr[])
{
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);//这样是不正确的
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[] = {3,1,7,5,8,9,0,2,4,6};
bubble_sort(arr);//是否可以正常排序？
for(i=0; i<sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}方法1，出问题，那我们找一下问题，调试之后可以看到 bubble_sort 函数内部的 sz ，是1。 难道数组作为函数参数的时候，不是把整个数组的传递过去？ 这里需要注意： 在求数组的长度时，不能在自定义函数内部去求，数组传参实际上传递的是数组首元素的地址而不是整个数组，所以在自定义函数内部计算一个函数参数部分的数组的元素个数是错误的。
- 数组名是什么？
一般情况下数组名是数组首元素的地址。 但是也有例外：
- 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。
- &数组名，取出的是数组的地址。&数组名，这里的数组名表示整个数组。 除此1,2两种情况之外，所有的数组名都表示数组首元素的地址。
- 冒泡排序函数的正确设计
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[] 表示的依然是一个指针： int *arr 。 那么，函数内部的 sizeof(arr) 结果是4。 如果 方法1 错了，该怎么设计？ 代码如下：
//void bubble_sort(int* arr[]
//void bubble_sort(int arr[10])
void bubble_sort(int arr[], int sz)
{
//求数组的元素个数
//int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//err
//求冒泡排序的个数
int i = 0;
for (i = 0; i < sz - 1; i++)
{
//一趟冒泡排序
int j = 0;
for (j = 0; j < sz - 1 - i; 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 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
//printf("%p\n", arr);
//printf("%p\n", &arr[0]);
//0 1 3 4 5 6 7 8 9
//要对数组升序降序
//冒泡排序
//数组传参的时候
//写的是数组名
//数组名本身是数组元素的首地址
//传参的时候，传递的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
//数组名的降级
bubble_sort(arr, sz);
//打印
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}希望以上内容对大家有所帮助👀，如有不足望指出🙏
腾讯云开发者
