前言

前面我们学习了C语言中函数递归部分内容，相信小伙伴们已经对递归有了更好的理解，今天我们再来了解一个新的内容“数组”。

一维数组的创建初始化

数组的创建

数组是一组相同类型的元素的集合。

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，数组的大小可以使用变量指定，但是数组不能初始化。

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的初始值（初始化）。

我们来看看代码>

int arr1[10] = { 1,2,3 };//前三个初始化为1，2，3其余全部初始化为0
int arr2[] = { 1,2,3,4 };
int arr3[5] = { 1,2,3,4,5 };//完全初始化
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' };

我们可以看到两个数组的大小不一样，第一种初始化会自己加上结束符’\0’,第二种没有结束符’\0’。

一维数组的使用

对于数组的使用我们来介绍一个操作符>

数组下标是从0开始的
[ ]下表操作符

我们再来看看代码>

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 < sz; i++)
  {
    arr[i] = i;
  }
  //输出数组的内容
  for (i = 0; i < sz; ++i)
  {
    printf("%d ", arr[i]);
  }
  return 0;
}

运行结果>

小结一下>

数组是使用下标来访问的，下标是从0开始的
数组的大小可以通过计算得到。

int arr[10];
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

来看看代码

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;
}

我们可以得到以下结论>

1. 一维数组在内存中是连续存放的

2. 随着数组下标的增长，地址是由低到高变化的

知道上面这些我们是不是可以通过这样获取数组的内容>

int main()
{
  int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
  //按顺序打印数组
  int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
  int i = 0;
  int* p = &arr[0];
  for (i = 0; i < sz; i++)
  {
    printf("%d ", *(p + i));
  }
  return 0;
}

定义一个指针类型变量指向数组首元素的地址，再通过for循环+i来陆续访问数组的内容，这也是一种很好的思路。

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。

int main()
{
  int arr[3][4] = { 0 };
  int i = 0;
  //给二维数组赋值
  for (i = 0; i < 3; i++)
  {
    int j = 0;
    for (j = 0; j < 4; j++)
    {
      arr[i][j] = i * 4 + j;
    }
  }
  //打印二维数组
  for (i = 0; i < 3; i++)
  {
    int j = 0;
    for (j = 0; j < 4; j++)
    {
      printf("%d ", arr[i][j]);
    }
  }
  return 0;
}

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。

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;
}

通过运行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。

同理我们也可以这样访问二维数组>

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

这样也是完全可以的。

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哥元素，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，超出了数组的合法空间访问。

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，并不意味着程序就完全正确，所以在我们自己写代码的时候，最好自己做越界的检查

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\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。

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函数将一个整形数组排序。

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？
  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 };
  int i = 0;
  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;
}

我们可以看到并没有进行排序，不要着急我们先来学习数组名>

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

如果数组名是首元素地址，那么：

int arr[10] = {0};
printf("%d\n", sizeof(arr));

为什么结果输出是40？

补充一下知识点>

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。

&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地址传递过去了。

所以即使在函数参数部分写成数组形式：int arr[]表示依然是一个指针：int * arr。

那么sizeof(arr)的结果是4.

那么可以这样设计>

//方法2
void bubble_sort(int arr[], int sz)//参数接收数组元素个数
{
  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 };
  int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
  int i = 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;
}

这样就可以很好的进行排序了。

小结

今天我们学习了一维数组、二维数组的创建、初始化、使用、及其内存存储方式，相信大家看完有一定的收获。

种一棵树的最好时间是十年前，其次是现在！把握好当下，合理利用时间努力奋斗，相信大家一定会实现自己的目标！加油！创作不易，辛苦各位小伙伴们动动小手，三连一波~~~，本文中也有不足之处，欢迎各位随时私信点评指正！

C语言——数组

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