【C初阶】数组

简介: 【C】数组 一维数组,二维数组,数组越界

目录

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; }

希望以上内容对大家有所帮助👀,如有不足望指出🙏

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