前言:
这个专栏好久没更新了,今日诗兴大发,打算尽快完成这个专栏,这期讲数组。
目录
Part1:一维数组
1.创建
2.初始化
3.使用
4.在内存中的存储
Part2:二维数组
1.创建
2.初始化
3.使用
4.在内存中的存储
Part3:数组越界
Part4:数组作为函数参数
1.冒泡排序的错误设计
2.数组名?
3.冒泡排序错误更正
Part5:实战
Part1:一维数组
1.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] //类型 数组名 元素个数
实例:
// 实例1 int arr1[10]; // 实例2 VS2022环境下不可正常创建 int count = 10; int arr2[count] // 实例3 char arr3[10]; float arr4[1]; double arr5[15];
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,但是数组不能初始化。
2.初始化
数组的初始化就是在创建数组的同时附一些合理的初始值。
如:
int arr1[10] = {1,2,3}; int arr2[] = {1,2,3,4}; int arr3[5] = {1,2,3,4,5}; char arr4[3] = {'a',8, 'c'};// 8是int类型,不是char类型,不符合规则 char arr5[] = {'a','b','c'}; char arr6[] = "abcdef";
指定大小:初始化内容数量不可超过指定大小;
不指定大小:元素个数根据初始化内容来确定。
3.使用
之前使用到的 [ ] 符号你可能不知道是什么意思,它叫做 下标引用操作符 ,用来访问数组中的元素。
说到下标,数组的下标是 从 0 开始 的,依次向后延续;
看下这段代码:
#include <stdio.h> int main() { int arr[10] = {0};//数组的初始化 //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 // 循环操作,进行赋值 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:
• 数组可以使用下标来访问元素,下标从 0 开始;
• 数组的大小可以通过计算得到(使用sizeof函数)。
4.在内存中的存储
要观察数组在内存中的存储,不妨让计算机告诉我们:
#include <stdio.h> int main() { int arr[10] = {0}; int i = 0; int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); // 打印每个元素的地址 for(i=0; i<sz; ++i) { printf("&arr[%d] = %p\n", i, &arr[i]); } return 0; }
输出结果:
地址一般是以十六进制展示的,可以观察到一个规律:相邻元素之间的地址相差4字节,且呈递增趋势;
而64进制下,一个指针的大小正好是4字节;
说明 数组中的元素是连续存储 的。
Part2:二维数组
1.创建
如果说一维数组是数轴,那么二维数组就是平面直角坐标系,有行有列。
实例:
//数组创建 int arr[3][5]; char arr[4][6]; double arr[2][4];
2.初始化
我们以常见的三种实例做解释:
int arr[3][4] = {1,2,3,4}; // 3行4列的二维数组,第一行初始化为 1,2,3,4 其余默认为0 // 1 2 3 4 // 0 0 0 0 // 0 0 0 0
int arr[3][4] = {{1,2},{4,5}}; // {}中的内容是一行的数字,数量不够为0 // 1 2 0 0 // 4 5 0 0 // 0 0 0 0
int arr[][4] = {{1,2},{3,4}}; // 二维数组初始化,行可以省略,列不能省略 // 1 2 0 0 // 3 4 0 0
3.使用
与一维数组相比,二维数组多了列,那么在赋值和打印的过程中,再嵌套一层循环即可:
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]); } printf("\n"); } return 0; }
输出结果:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
4.在内存中的存储
同样的,让计算机告诉我们是如何存储的:
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:
与一维数组相同, 二维数组在内存中的存储也是连续 的。
Part3:数组越界
前面讲到,数组是可以由下标来访问的,但下标可不是随意的;
如果一个一维数组的长度为n,那么它的下标范围就是 0 ~ n-1;
如果超出了这个范围,就会造成非法访问;
编译器默认是不做下标检查的,不报错不能保证不错,所以还是要做好下标的检查;
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 ", arr[i]);//当i等于10的时候,越界访问了 } return 0; }
结果:
下标为10,访问越界,表现为随机数。
Part4:数组作为函数参数
在实现一些函数时,我们会把数组作为参数进行传参,比如冒泡排序的设计,那么应该如何正确传参呢?
1.冒泡排序的错误设计
void bubble_sort(int arr[]) { int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//这样对吗? sz == 1 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; } } } }
这个排序是错误的,通过调试,我们发现 sz 的值为1;
我们来分析一下 sz 为什么是1:
sz 是由 arr 的大小 除以 arr 第一个元素的大小得到的,由于该数组中的元素是整型,arr 第一个元素的大小为4字节,因为结果为 1 ,所以 arr 的值为 1 ,那么问题就在 arr 的大小上;
得出结论: 数组传参,传递的不是整个数组的大小 。
2.数组名?
看下面这段代码:
int main() { int arr[10] = { 1,2,3,4,5 }; printf("%p\n", arr); printf("%p\n", &arr[0]); printf("%d\n", *arr); // 解引用操作符,是由地址找到所指量的操作 return 0; }
输出结果:
这里解释一下:
arr 本身是地址,与第一个元素的地址相同,所以arr相当于首元素的地址;
数组名解引用后是第一个元素,再次验证了上面的结论。
int arr[10] = {0}; printf("%d\n", sizeof(arr));
上面这段代码的输出结果是40;
当直接使用 sizeof 时,计算的就是数组的大小了。
结论:
• sizeof(数组名),计算整个数组的大小,内部单独放一个数组名,表示整个数组;
• &数组名,取出的是数组的地址,数组名表示整个数组。
除以上两种情况之外,所有的数组名都表示数组首元素的地址。
3.冒泡排序错误更正
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); for (int i = 0; i < sz; i++) { printf("%d ", arr[i]); } return 0; }
直接先计算数组大小,再将它作为参数传给排序函数即可。
Part5:实战
你已经学会数组了,写一些简单的小项目吧:
另外还有扫雷,随后补🤣🤣🤣
总结:
C语言小知识之数组,重点在数组的创建和初始化,注意数组名通常情况下表示什么,建议通过两个小游戏的实现来巩固数组知识。