《探索C语言中数组的奥秘(上)》

简介: 本文深入讲解C语言一维数组的创建、初始化、使用及内存存储方式,涵盖数组下标、遍历、输入输出及sizeof计算元素个数等核心知识点,助你夯实基础,掌握数组本质。

《探索C语言中数组的奥秘(上)》


前言

数组在C语言中乃至C++中都具有举足轻重的作用,在前面分支和循环篇章的学习铺垫后我们已经具备了一定的基础,我们数组将分成两个篇章来讲解本章将讲述一维数组,接下来让我们一起来进入数组章节的学习吧! ( 注该文为笔者原创,笔者此文在cndn上的笔者本人的账号也有发布,为了给更多人分享也在这里发布一篇希望大家喜欢,未经过本人同意请勿引用)
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一、数组的概念

数组是⼀组相同类型元素的集合;从这个概念中我们就可以发现2个有价值的信息:
• 数组中存放的是1个或者多个数据,但是数组元素个数不能为0。
• 数组中存放的多个数据,类型是相同的
•数组分为⼀维数组和多维数组,多维数组⼀般⽐较多⻅的是⼆维数组。

二、一维数组的创建和初始化

2.1.一维数组的创建

语法规则:

1 type arr_name[常量值];

存放在数组的值被称为数组的元素,数组在创建的时候可以指定数组的⼤⼩和数组的元素类型。
type 指定的是数组中存放数据的类型,可以是: char、short、int、float 等,也可以⾃定义的类型。
arr_name 指的是数组名的名字,这个名字根据实际情况,起的有意义就⾏。
[] 中的常量值是⽤来指定数组的⼤⼩的,这个数组的⼤⼩是根据实际的需求指定就⾏。
例:我们现在想存储某个班级的20⼈的数学成绩可以这么写:

int math[20];

2.2 一维数组的初始化

数组的初始化⼀般使⽤⼤括号,将数据放在⼤括号中
例:

//完全初始化 
int arr[5] = {
   1,2,3,4,5};
//不完全初始化 
int arr2[6] = {
   1};//第⼀个元素初始化为1,剩余的元素默认初始化为0 
//错误的初始化 - 初始化项太多 
int arr3[3] = {
   1, 2, 3, 4};

2.3 数组的类型

数组也是有类型的,数组算是⼀种⾃定义类型,去掉数组名留下的就是数组的类型。

int arr1[10];
int arr2[12];
char ch[5];

上述数组的类型为:
arr1数组的类型是 int [10]
arr2数组的类型是 int [12]
ch数组的类型是 char [5]

三、⼀维数组的使用

3.1 数组的下标

学习了基础的语法,接下来我们看看如何使用数组吧。
C语⾔规定数组是有下标的,下标是从0开始的,假设数组有n个元素,最后⼀个元素的下标是n-1,下标就相当于数组元素的编号
如下:

int arr[10] = {
   1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};

image.png

在C语⾔中数组的访问提供了⼀个操作符 [] ,这个操作符叫:下标引⽤操作符。有了下标访问操作符,我们就可以轻松的访问到数组的元素了,⽐如我们访问下标为7的元素,我们就
可以使⽤ arr[7] ,想要访问下标是3的元素,就可以使⽤ arr[3] ,如下代码:

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

运行结果:
image.png

3.2 数组元素的打印

如果想要访问整个数组的内容,那怎么办呢?
只要我们产⽣数组所有元素的下标就可以了,那我们使⽤for循环产⽣0~9的下标,接下来使⽤下标访问:
解:

#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 ", arr[i]);
 }
 return 0;
}

运行结果:
image.png

3.3数组的输入

如果数组输⼊想要的数据如下:

#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++)
 {
   
 scanf("%d", &arr[i]);
 }
 for(i=0; i<10; i++)
 {
   
 printf("%d ", arr[i]);
 }
 return 0;
}

运行结果:
image.png

3.4⼀维数组在内存中的存储

有了前⾯的知识,我们其实使⽤数组基本没有什么障碍了,如果我们要深⼊了解数组,我们最好能了解⼀下数组在内存中的存储
依次打印数组元素的地址:

#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("&arr[%d] = %p\n ", i, &arr[i]);
 }
 return 0;
 }

运行结果:
image.png
从输出的结果我们分析,数组随着下标的增⻓,地址是由小到大变化的,并且我们发现每两个相邻的元素之间相差4(因为⼀个整型是4个字节)。所以我们得出结论:数组在内存中是连续存放的。这就为后期我们使⽤指针访问数组奠定了基础。
image.png

三、sizeof计算数组元素个数

在遍历数组的时候,我们经常想知道数组的元素个数,那C语言中有办法使⽤程序计算数组元素个数吗?----有的便是sizeof操作符。
sizeof 中C语⾔是⼀个关键字,是可以计算类型或者变量⼤⼩的,其实 sizeof 也可以计算数组的。
例:

#include <stdio.h>
int main()
{
   
    int arr[10] = {
    0 };
    printf("%d\n", sizeof(arr));
    return 0;
}

运行结果:
image.png
注:知道数组中所有元素的类型都是相同的,那只要计算出⼀个元素所占字节的个数,数组的元素个数就能算出来。这⾥我们选择第⼀个元素算⼤⼩就可以。

#include <stdio.h>
int main()
{
   
    int arr[10] = {
    0 };
    printf("%d\n", sizeof(arr[0]));//计算⼀个元素的⼤⼩,单位是字节 
    return 0;
}

运行结果:
image.png
接下来就能计算出数组的元素个数:

#include <stdio.h>
int main()
{
   
    int arr[10] = {
    0 };
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    printf("%d\n", sz);
    return 0;
}

运行结果:
image.png

三、总结

一维数组我们就讲这里,如果大家喜欢笔者的内容,希望大家多多支持。
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