一维数组的创建和初始化

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

举例:

//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？
注意：此时是不可以创建的，因为count是变量，而[]内只能是常量
//代码3
char arr3[10];
float arr4[1];
double arr5[20];

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,即在[]中可以用变量.

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)

下面是例子:

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,内容中如何分配.

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

运行结果:

在arr1中,在内存中有4个数组元素,除了字符'a','b','c'之外,还有一个字符串的结束标志'\0',而在arr2中,则只有字符'a','b','c',对这两个字符串进行输出

注意:printf()函数对字符串进行输出的时候,当遇到'\0'即字符串的结束标志即停止输出,在arr2中,因为没有字符串的结束标志,所以会出现乱码.

总而言之,arr2的这种初始化方式没有字符串的结束标志'\0',而arr1的这种初始化方式则包含字符串的结束标志!

一维数组的使用

对于数组的使用我门之前介绍了一个操作符:[],下标引用操作符.它其实就是数组访问的操作符.

看以下代码:

#include <stdio.h>
int main()
{
  int arr[10] = { 0 };
  int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
  for (int i = 0; i < sz; i++)
  {
    arr[i] = i;
  }
  for (int i = 0; i < sz; 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。

那么我们如何求数组的个数呢？

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

数组的个数即是数组所占总的空间除以一个数组元素所得的值，简单举个例子来说就有点类似于总价除以单价得到商品的个数！

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;
}

下面是运行结果:

仔细观察输出的结果发现,随着数组下标的增长,元素的地址,也在有规律的递增.由此我们可以得出结论:数组在内存中是连续存放的

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};
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

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;
}

运行结果:

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.

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。

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,所以数组的下标如果小于0,或者大于n-1,就会导致数组越界访问问题,超出了数组合法的空间访问.

C语言本身是不做数组下标的越界检查的,编译器也不一定会报错,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.

数组的行和列也可能存在越界。

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给函数，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

//方法一：
#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 (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}

下面是运行结果：

很明显，方法1出问题了，并没有实现排序的目的，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？下面就要讨论一下数组名究竟代表什么！

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;
}

运行结果:

结论:数组名是数组首元素的地址.

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.

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。既然方法1错了，那么冒泡排序法究竟该怎么设计？下面就是冒泡排序法的正确方法：

//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 (int i = 0; i < sz; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}