第八章 数组 🚀
我们所见的变量都只是 标量(scalar):标量具有保存单一数据项的能力。C语言也支持 聚合 (aggregate )变量,这类变量可以存储一组一组的数值。在 C 语言中一共有两种聚合类型: 数组 (array)和结构(structure )。
8.1 一维数组 🚀
数组是含有多个数据值的数据结构,并且每个数据值具有相同的数据类型。这些数据值称为 元素(element)。
数组的元素可以是任何类型,数组的长度可以用任何(整数)常量表达式( 5.3节)指定。
因为程序以后改变时可能需要调整数组的长度,所以较好的方法是用宏来定义数组的长度:
8.1.1 数组下标 🚀
为了 存取特定的 数组元素,可以在写数组名的同时在后边加上一个用 方括号围绕的整数值
(称这是对数组 取下标(subscripting)或 进行索引(indexing))。
8.1.2 数组初始化 🚀
像其他变量一样,数组也可以在声明时获得一个初始值。
数组初始化式(array initializer)最常见的格式是一个用大括号括起来的常量表达式列表,
常量表达式之间用逗号进行分隔:
8.1.3 指定初始化式 🚀
经常有这样的情况:数组中只有相对较少的元素需要进行显式的初始化,而其他元素可以进行默认赋值。考虑下面这个例子:
8.1.4 对数组使用 sizeof 运算符 🚀
运算符sizeof可以确定数组的大小(字节数)。如果数组a有10个整数,那么sizeof(a)通常为40(假定每个整数占4个字节)。
PS:sizeof求空间 strlen求长度,不包括'\0'。
8.2 多维数组 🚀
数组可以有任意维数。
数组的行和列下标都从0开始索引。
8.2.2 常量数组 🚀
无论一维数组还是多维数组,都可以通过在声明的最开始处加上单词const而成为“常量”
8.3 C99 中的变长数组 🚀
问与答 🚀
问:为什么数组下标从0开始而不是从1开始?(p.113)
答:让下标从0开始可以使编译器简单一点。而且,这样也可以使得数组取下标运算的速度有少量的提高。
问:如果希望数组的下标从1到10而不是从0到9,该怎么做呢?
答:这有一个常用的窍门:声明数组有11个元素而不是10个元素。这样数组的下标将会从0到10,但是可以忽略掉下标为0的元素。
问:使用字符作为数组的下标是否可行呢?
答:是可以的, 因为 C 语言把字符作为整数来处理。但是,在使用字符作为下标前,可能需要对字符进行“缩放”。举个例子,假设希望数组letter_count对字母表中的每个字母进行跟踪计数。这个数组将需要26个元素,所以可采用下列方式对其进行声明:
int letter_count[26];
然而,不能直接使用字母作为数组 letter_count的下标,因为字母的整数值不是落在0~25 的区间内的。为了把小写字母缩放到合适的范围内,可以简单采用减去'a'的方法;为了缩放大写字母,则可以减去'A'。 例如,如果ch含有小写字母,为了对相应的计数进行清零操作,可以这样写:
letter_count[ch-'a'] = 0;
说明一下,这种方法不一定可移植,因为它假定字母的代码是连续的。不过,对大多数字符集(包括ASCII)来说,这样做都是没问题的。
问:指定初始化式可能会对同一个数组元素进行多次初始化操作。考虑下面的数组声明:
int a[] = {4, 9, 1, 8, [0] = 5, 7};
这个声明是否合法?如果合法,数组的长度是多少?(p.116)
答:这个声明是合法的。下面是它的工作原理:编译器在处理初始化式列表时,会记录下一个待初始化的数组元素的位置。 正常情况下,下一个元素是刚被初始化的元素后面的那个。但是,当列表中出现初始化式时,下一个元素会被强制为指示符对应的元素,即使该元素已经被初始化了。
看似合理,但它确实是非法的。非法的理由不是显而易见的,这需要用到C语言中数组和指针之间的特殊关系,这一点将会在第12章进行探讨。把一个数组复制到另一个数组中的最简单的实现方法是利用循环对数组元素逐个进行复制:
许多程序员倾向于使用memcpy函数(特别是处理大型数组时),因为它潜在的速度比普通循环更快。
*问:6.4节提到,C99不允许goto语句绕过变长数组的声明。为什么会有这一限制呢?
答:在程序执行过程中, 遇到变长数组声明时通常就为该变长数组分配内存空间了。用goto语句绕过变长数组的声明 可能会导致程序 对未分配空间的数组中的元素进行访问。