数组详解。

简介: 目录一. 一维数组 1.1 一维数组的创建 1.2 一维数组的初始化 1.3 一维数组在内存中的存储二. 二维数组 2.1 二维数组的创建 2.2 二维数组的初始化 2.3 二维数组的使用 2.4 二维数组在内存中的存储三. 数组越界四. 数组作为函数参数

一.   一维数组            

            1.1   一维数组的创建

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];
//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
//arr_name即为数组名
//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];

再来看一些例子:

#include<stdio.h>
int main()
{
  int a = 10;
  int b = 20;
  int c = 30; 
  int n = 10;
  //int arr[n];//错误,不能这样写
  int arr[5];
  char ch[10];
}

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。

            1.2   一维数组的初始化

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初始值(初始化)。

代码如下:

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  //int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 };//错误
    //越界,超过数组的最大范围值 10
  int arr[10] = { 1,2,3 };//不完全初始化,剩余的元素默认初始化为0
  int arr[10] = { 0 };
  int arr[] = { 1,2,3 };
}

再看一个示例:

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr[] = { 0 };//只有一个元素
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 10; i++)
  {
    scanf("%d", &arr[i]);
  }
  return 0;

这里着重提到sizeofstrlen

示例如下:

#include<stdio.h>
int main()
{
  char arr1[] = { 'a','b','c' };
  //arr1有3个元素,数组的大小是3个字节
  printf("%d\n", sizeof(arr1));  //3
  printf("%d\n", strlen(arr1));  //随即值
  char arr2[] = "abc";  // a b c \0
  //arr2有4个元素,数组的大小是4个字节
  printf("%d\n", sizeof(arr2));  //4
  printf("%d\n", strlen(arr2));  //3
  return 0;
}

image.png注:


strlen:    是一个库函数,计算的是字符串的长度,并且只能针对字符串,关注的字符串中是否有\0,计算的是\0之前的字符个数

sizeof:   是一个操作符(运算符),sizeof是用来计算变量所占内存空间的大小,任何类型都可以使用,只关注空间大小,不在乎内存中是否有\0


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。


一维数组的使用:

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  int i = 0;
  //计算数组元素的个数
  int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
  for (i = 0; i < sz; i++)
  {
    scanf("%d", &arr[i]);
  }
  for (i = 0; i < sz;i++)
  {
    printf("%d ", arr[i]);
  }
  //printf("%d\n", arr[5]);//[]下标访问操作符
  return 0;
}

数组元素的个数可以计算出来:

用所有数组的大小除以单个数组的大小:(sizeof(arr) / sizeof(arr[0])

image.png

 1.3   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。 看代码:

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  //打印数组每个元素的地址
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("&arr[%d]=%p\n", i, &arr[i]);
  }
  return 0;
}

运行如下:image.png

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

仔细观察输出的结果,我们知道,随着数组下标的增长,元素的地址,也在有规律的递增。 由此可以得出结论:数组在内存中是连续存放的。

image.png

二.   二维数组

            2.1  二维数组的创建

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr[3][4];   //三行四列
  return 0;
}

 2.2  二维数组的初始化

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 };
  int arr[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7 };//不完全初始化,剩余的补0
  int arr[3][4] = { (1,2),(3,4),(5,6) };//第一行放1,2    第二行放3,4    第三行放5,6
  return 0;
}

*二维数组的访问*

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

访问过程就相当于检验初始化的具体内容,将其打印出来。

            2.3  二维数组的使用

#include <stdio.h>
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]);
         }
   }
 return 0;
}

image.png

     2.4  二维数组在内存中的存储

#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;
}     

image.png三.   数组越界

数组的下标是有范围限制的。 数组的下规定是从0开始的,如果数组有n个元素,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,超出了数组合法空间的访问。 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 是正确的, 所以程序员写代码时,最好自己做越界的检查。

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

image.png

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr[10] = { 0 };
  int i = 0;
  for (i = 0; i <= 10; i++)
  {
    arr[i] = i;
  }
  for (i = 0; i <= 10; i++)  //数组越界,编译器出错
  {
    printf("%d ", arr[i]);
  }
  return 0;
}

四.   数组作为函数参数

//如:实现一个冒泡排序

//冒泡排序的思想:

//两两相邻的元素进行比较,如果有可能的话需要交换。一趟冒泡排序能搞定一个数字,让当前待排序的数组中一个元素来到最终应该出现的位置上

#include<stdio.h>
void bubble_sort(int arr[],int sz)
{
  int i = 0;
  for (i = 0; i < sz - 1; i++)   //确定趟数
  {
    int j = 0;
    for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)   //一趟冒泡排序的过程
    {
      int tmp = 0;
      if (arr[j] > arr[j + 1])
      {
        //交换
        tmp = arr[j];
        arr[j] = arr[j + 1];
        arr[j + 1] = tmp;
      }
    }
  }
}
int main()
{
  int arr[] = { 3,1,5,2,4,9,0,7,6,8 };
  //设计一个函数对arr数组进行冒泡排序--冒泡排序的算法
  int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
  //数组传参
  bubble_sort(arr,sz);
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%d ", arr[i]);
  }
  return 0;
}

image.png补充:数组名

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr[] = { 1,2,3,4,5, };
  printf("%p\n", arr);  //arr是数组首元素的地址
  printf("%p\n", &arr[0]); //数组首元素的地址
  printf("%p\n", &arr);
  printf("%p\n", arr + 1);
  printf("%p\n", &arr[0] + 1);
  printf("%p\n", &arr + 1);
  printf("%d\n", sizeof(arr));  //20
  //数组名是首元素的地址,但是有例外
  //1:sizeof内部单独放一个数组名,,数组名表示整个数组,sizeof计算的是整个数组的大小,单位是字节
  //2:&取地址数组名,数组名表示整个数组,取出的是整个数组的地址
}

image.png

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