【C生万物】 数组篇

简介: 【C生万物】 数组篇

04867f356d8f791d6e0b71db01c36287_6101a715be7c423b9261c3daddb440e4.png


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:

1843525d92a141dee815c338011cf341_edd5b0ab80c64850a14a4db91a9254e0.png

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。

0f83fe5aecc5add4065e82f94004173e_c8a2b509690541059c23f107e8c6441d.png


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: 

0373f6110f44a0eac30163a3e8d01bf3_d2442f0675b0446f8856782f62197e70.png

与一维数组相同, 二维数组在内存中的存储也是连续 的。

515fc349c9a02df67e2bcb26fbaf5b51_39b1be8d8f4645b3aae3f1d2d4b451c1.png


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:

13f874d843ed563d57cb16b44330f6cb_81941d7be7994ae29c13599b6480e23b.png

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:

f3d8ecac9f6e485db2f1b7c58bb35900_418f1344ce5c4276ac5ceb3d225c9d24.png

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:

C语言三子棋游戏实现

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。

目录
相关文章
C生万物 | 从浅入深理解指针【最后部分】(二)
C生万物 | 从浅入深理解指针【最后部分】(二)
C生万物 | 从浅入深理解指针【第二部分】(二)
C生万物 | 从浅入深理解指针【第二部分】(二)
|
7月前
|
编译器
C生万物 | 从浅入深理解指针【第二部分】(一)
C生万物 | 从浅入深理解指针【第二部分】 前言: 如果没有看过第一部分的话,推荐先看第一部分,然后再来看第二部分~~
|
7月前
|
存储 C语言
【C生万物】数组
【C生万物】数组
|
7月前
|
存储 C语言 C++
C生万物 | 从浅入深理解指针【第一部分】(一)
C生万物 | 从浅入深理解指针【第一部分】
|
7月前
|
机器学习/深度学习 安全 程序员
C生万物 | 从浅入深理解指针【第一部分】(二)
C生万物 | 从浅入深理解指针【第一部分】(二)
|
7月前
|
C语言 C++
C生万物 | 从浅入深理解指针【最后部分】(一)
C生万物 | 从浅入深理解指针【最后部分】(一)
|
编译器 C++
C生万物 | 指针进阶 · 提升篇-2
C生万物 | 指针进阶 · 提升篇
44 0
|
存储 编译器 C语言
C生万物 | 指针进阶 · 炼狱篇-3
C生万物 | 指针进阶 · 炼狱篇
70 0
C生万物 | 指针进阶 · 炼狱篇-2
C生万物 | 指针进阶 · 炼狱篇
53 0