【C语言航路】第四站:数组(上)

简介: 【C语言航路】第四站:数组

一、一维数组的创建和初始化

1.数组的创建

(1)基本定义,创建方式

定义: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:

int arr1[10];

char arr2[5+6];

double arr3[10];

(2)经典的错误标准的零分

如下代码所示,不满足常量表达式,因为n是一个变量。

#include<stdio.h>
int main()
{
  int n = 10;
  int arr[n];
  return 0;
}

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。

我们可以在linux 上的gcc编译器上使用变长数组,这个编译器是支持C99标准的

2.数组的初始化

下面是数组的初始化的各种方式以及区别

这是整型数组

#include<stdio.h>
int main()
{
  //创建的同时给数组一些值,这叫初始化
  int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};//完全初始化
  int arr2[10] = { 1,2,3 };//不完全初始化,剩余的元素默认初始化为0
  int arr3[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };//这里没有指定数组元素个数,编译会根据初始化的内容来确定数组的元素个数
  int arr4[] = { 1,2,3 };//3个元素
  int arr5[10] = { 1,2,3 };//10个元素
}

这是字符数组

#include<stdio.h>
int main()
{
  //arr6与arr7一模一样都是有3个元素,并且为a,b,c
  char arr6[3] = { 'a', 'b', 'c' };
  char arr7[] = { 'a', 'b', 'c' };
  char arr8[10] = "abc";//十个元素,前三个为abc,后面都为\0
  char arr9[] = "abc";//四个元素,前三个为abc,最后一个为\0
}

还有一种就是全局数组不初始化默认为0,局部数组不初始化为随机值,这一点与全局变量不初始化默认为0,局部变量不初始化为随机值是类似的。

下面是调用监视窗口查看全局数组a1和局部数组a的内容。

还有这两个初始化一定要搞清楚他们的区别

#include<stdio.h>
int main()
{
  char arr8[] = "abc";
  char arr9[] = {'a', 'b', 'c'};
  printf("%s\n", arr8);
  printf("%s\n", arr9);
}

arr8中有\0,arr9没有\0

运行结果为

3.一维数组的使用

在之前我们提到过一个下标引用操作符 [ ],他其实就是数组访问的操作符。

1.数组都是由下标的,下标是从0开始的

2.[]下标引用操作符

下面是顺序打印数组的方法

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  int i = 0;
  int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
  for (i =0 ; i < sz; i++)
  {
    printf("%d ", arr[i]);
  }
  return 0;
}

下面是倒序打印数组,跳着打印数组

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  int i = 0;
  int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
  for (i =0 ; i < sz; i++)
  {
    printf("%d ", arr[i]);
  }
  printf("\n");
  for (i = sz-1; i >=0; i--)
  {
    printf("%d ", arr[i]);
  }
  printf("\n");
  for (i = 0; i < sz; i=i+2)
  {
    printf("%d ", arr[i]);
  }
  return 0;
}

4.一维数组在内存中的存储

我们看这样一个代码

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  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;
}

结果为

我们发现每两个地址间差4,而我们每个int类型的元素是4个字节,所以我们得出以下结论

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

我们画一个图理解一下

因此我们只需要得到一个数组元素的地址,我们就可以顺藤摸瓜得到所有的数组元素以及他们的地址

按照这个思路,我们可以这样打印出我们的数组元素

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  int i = 0;
  int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
  int* p = &arr[0];
  for (i = 0 ; i < sz; i++)
  {
    printf("arr[%d]=%d\n", i, *(p+i));
  }
  return 0;
}

运行结果为

我们也可以试一下这个代码,验证一下指针+i的地址与&arr[i]的地址

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  int i = 0;
  int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
  int* p = &arr[0];
  for (i = 0 ; i < sz; i++)
  {
    printf("%p -----%p\n", p+i, &arr[i]);
  }
  return 0;
}

运行结果为

可见两个地址是一样的

二、二维数组的创建和初始化

1.二维数组的创建

int arr[3][4];

char arr[3][5];

double arr[2][4];

我们这样理解二维数组,比如第一个就是由三行和四列的元素,共12个,也就是说第一个控制行,第二个控制列

2.二维数组的初始化

我们看这个代码

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 };
  return 0;
}

我们调试进行监视, 可以得到他们的分布

我们再试试没有放满的

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr1[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 };
  int arr2[3][4] = { 1,2,3,4,5 };
  return 0;
}

监视内部

我们在换一种初始化方式

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr1[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 };
  int arr2[3][4] = { 1,2,3,4,5 };
  int arr3[3][4] = { {1,2} ,{3,4}, {5,6} };
  return 0;
}

内部为

二维数组初始化时候的行是可以省略的,列不可以省略

我们看下面的初始化例子

或者我们改变列为2,则为

3.二维数组的使用

二维数组的使用也是通过下标的方式

比如我想打印出二维数组arr4的每个元素,代码实现如下

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr1[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 };
  int arr2[3][4] = { 1,2,3,4,5 };
  int arr3[3][4] = { {1,2} ,{3,4}, {5,6} };
  int arr4[][2] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 5; i++)
  {
    int j = 0;
    for (j = 0; j < 2; j++)
    {
      printf("%d ", arr4[i][j]);
    }
    printf("\n");
  }
  return 0;
}

4.二维数组在内存中的存储

我们看这个代码

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 };
  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;
}

结果为

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