C语言——数组

简介: C语言——数组

1. 一维数组的创建和初始化。


1.1 数组的创建

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:

//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。

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(初始化)。

看代码:

int arr1[10] = {1,2,3};
int arr2[] = {1,2,3,4};
int arr3[5] = {1,2,3,4,5};
char arr4[3] = {'a',98, 'c'};
char arr5[] = {'a','b','c'};
char arr6[] = "abcdef";

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。


char arr1[] = "abc";


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


1.3 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。 我们来看代码:

#include <stdio.h>
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++)//这里写10,好不好?
 {
 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]);


1.4 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;
}

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2. 二维数组的创建和初始化


2.1 二维数组的创建

//数组创建 int arr[3][4];


char arr[3][5];


double arr[2][4];


2.2 二维数组的初始化

//数组初始化 int arr[3][4] = {1,2,3,4};


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


2.3 二维数组的使用 二维数组的使用也是通过下标的方式。

看代码:

#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++)
 {
 arr[i][j] = i*4+j;
}
 }
 for(i=0; i<3; i++)
 {
 int j = 0;
 for(j=0; j<4; j++)
 {
 printf("%d ", arr[i][j]);
 }
 }
 return 0;
}

2.4 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

#include <stdio.h>
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;
}

3bdd31713d154978adda010c6a19de5c.png

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。

e186615d8d054f04817802628766e1ca.png

3. 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;
}

二维数组的行和列也可能存在越界。


4. 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

4.1 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]);//这样对吗?
    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?

4.2 数组名是什么?

#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = {1,2,3,4,5};
 printf("%p\n", arr);
    printf("%p\n", &arr[0]);
    printf("%d\n", *arr);
    //输出结果
    return 0;
}

结论:


数组名是数组首元素的地址。


(有两个例外) 如果数组名是首元素地址,那么:


int arr[10] = {0};


printf("%d\n", sizeof(arr));


为什么输出的结果是:40?


补充:


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。 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。


4.3 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?

//方法2
void bubble_sort(int arr[], int sz)//参数接收数组元素个数
{
 //代码同上面函数
}
int main()
{
    int arr[] = {3,1,7,5,8,9,0,2,4,6};
    int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    bubble_sort(arr, sz);//是否可以正常排序?
    for(i=0; i<sz; i++)
   {
        printf("%d ", arr[i]);
   }
    return 0;
}
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