数组
在程序设计中，为了处理方便，把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来。这些按序排列的同类数据元素的集合称为数组。
在C语言中，数组属于构造数据类型。一个数组可以分解为多个数组元素，这些数组元素可以是基本数据类型或是构造类型。因此按数组元素的类型不同，数组又可分为数值数组、字符数组 、指针数组、结构数组等各种类别。
一维数组
数组可以看作是一行连续的数据，只有一个下标，称为一维数组。
一维数组的定义
我们知道，要想把数据放入内存，必须先要分配内存空间。放入4个整数，就得分配4个int类型的内存空间：
int a[4];
这样，就在内存中分配了4个int类型的内存空间，共 4×4=16 个字节，并为它们起了一个名字，叫a。
我们把这样的一组数据的集合称为数组(Array)，所包含的每一个数据叫做数组元素(Element)，所包含的数据的个数称为数组长度(Length)，数组中的每个元素都有一个序号，这个序号从0开始，而不是从我们熟悉的1开始，称为下标(Index)。
例如int a[4];就定义了一个长度为4的整型数组，名字是a。a[index]使用数组元素时，指明下标即可，a为数组名称，index 为下标。 接下来我们就把第一行的4个整数放入数组：
a[0]=2021; a[1]=803; a[2]=13; a[3]=43;
这里的0、1、2、3就是数组下标，a[0]、a[1]、a[2]、a[3] 就是数组元素。
在学习过程中，我们经常会使用循环结构将数据放入数组中（也就是为数组元素逐个赋值），然后再使用循环结构输出（也就是依次读取数组元素的值），下面我们就来演示一下如何将 1~10 这十个数字放入数组中：
#include <stdio.h> int main(){ int nums[10]; int i; //将1~10放入数组中 for(i=0; i<10; i++){ nums[i] = (i+1); } //依次输出数组元素 for(i=0; i<10; i++){ printf("%d ", nums[i]); } return 0; }
运行结果
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
变量 i 既是数组下标，也是循环条件；将数组下标作为循环条件，达到最后一个元素时就结束循环。数组 nums 的最大下标是 9，也就是不能超过 10，所以我们规定循环的条件是 i<10，一旦 i 达到 10 就得结束循环。
最后我们来总结一下数组的定义方式：
dataType arrayName[length];
dataType 为数据类型，arrayName 为数组名称，length 为数组长度。例如：
float m[12]; //定义一个长度为 12 的浮点型数组 char ch[9]; //定义一个长度为 9 的字符型数组
需要注意的是：
- 1.数组中每个元素的数据类型必须相同，对于int a[4];，每个元素都必须为 int。
- 2.数组长度 length 最好是整数或者常量表达式，例如 10、20+4 等，这样在所有编译器下都能运行通过；如果 length 中包含了变量，例如 n、4+m 等，在某些编译器下就会报错。
- 3.访问数组元素时，下标的取值范围为 0 ≤ index < length，过大或过小都会越界，导致数组溢出，发生不可预测的情况，请大家务必要引起注意。
数组内存是连续的
数组是一个整体，它的内存是连续的；也就是说，数组元素之间是相互挨着的，彼此之间没有一点点缝隙。下图演示了int a[4];在内存中的存储情形：
数组内存是连续的这一点很重要，所以我使用了一个大标题来强调。连续的内存为指针操作（通过指针来访问数组元素）和内存处理（整块内存的复制、写入等）提供了便利，这使得数组可以作为缓存（临时存储数据的一块内存）使用。大家暂时可能不理解这句话是什么意思，等后边学了指针和内存自然就明白了。
数组的初始化
上面的代码是先定义数组再给数组赋值，我们也可以在定义数组的同时赋值，例如：
int a[4] = {20, 345, 700, 22};
数组元素的值由{}包围，各个值之间以,分隔。
对于数组的初始化需要注意以下几点：
- 1.可以只给部分元素赋值。当{}中值的个数少于元素个数时，只给前面部分元素赋值。例如：
int a[10]={12, 19, 22 , 993, 344};
表示只给 a[0]~a[4] 5个元素赋值，而后面 5 个元素自动初始化为 0。
当赋值的元素少于数组总体元素的时候，剩余的元素自动初始化为 0：
1、对于short、int、long，就是整数 0；
2、对于char，就是字符 '\0'；
3、 对于float、double，就是小数 0.0。
我们可以通过下面的形式将数组的所有元素初始化为 0：
int nums[10] = {0}; char str[10] = {0}; float scores[10] = {0.0};
由于剩余的元素会自动初始化为 0，所以只需要给第 0 个元素赋值为 0 即可。
2.只能给元素逐个赋值，不能给数组整体赋值。例如给 10 个元素全部赋值为 1，只能写作：
int a[10] = {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1};
而不能写成：
int a[10] = 1;
3.如给全部元素赋值，那么在定义数组时可以不给出数组长度。例如：
int a[] = {1, 2, 3, 4, 5};
相当于
int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
二维数组
在实际问题中有很多数据是二维的或多维的，因此C语言允许构造多维数组。多维数组元素有多个下标，以确定它在数组中的位置。多维数组可由二维数组类推而得到。
二维数组的定义
二维数组定义的一般形式是：
dataType arrayName[length1][length2];
其中，dataType 为数据类型，arrayName 为数组名，length1 为第一维下标的长度，length2 为第二维下标的长度。
我们可以将二维数组看做一个 Excel 表格，有行有列，length1 表示行数，length2 表示列数，要在二维数组中定位某个元素，必须同时指明行和列。例如：
int a[3][4];
定义了一个 3 行 4 列的二维数组，共有 3×4=12 个元素，数组名为 a，即：
a[0][0], a[0][1], a[0][2], a[0][3] a[1][0], a[1][1], a[1][2], a[1][3] a[2][0], a[2][1], a[2][2], a[2][3]
如果想表示第 2 行第 1 列的元素，应该写作 a[2][1]。
二维数组在概念上是二维的，但在内存中是连续存放的；换句话说，二维数组的各个元素是相互挨着的，彼此之间没有缝隙。那么，如何在线性内存中存放二维数组呢？有两种方式：
- 一种是按行排列， 即放完一行之后再放入第二行；
- 另一种是按列排列， 即放完一列之后再放入第二列。
在C语言中，二维数组是按行排列的。 也就是先存放 a[0] 行，再存放 a[1] 行，最后存放 a[2] 行；每行中的 4 个元素也是依次存放。数组 a 为 int 类型，每个元素占用 4 个字节，整个数组共占用 4×(3×4)=48 个字节。
你可以这样认为，二维数组是由多个长度相同的一维数组构成的。
二维数组的初始化
二维数组的初始化可以按行分段赋值，也可按行连续赋值。
例如，对于数组 a[5][3]，按行分段赋值应该写作：
int a[5][3]={ {80,75,92}, {61,65,71}, {59,63,70}, {85,87,90}, {76,77,85} };
按行连续赋值应该写作：
int a[5][3]={80, 75, 92, 61, 65, 71, 59, 63, 70, 85, 87, 90, 76, 77, 85};
这两种赋初值的结果是完全相同的。
对于二维数组的初始化还要注意以下几点：
- 1.可以只对部分元素赋值，未赋值的元素自动取零值。例如：
int a[3][3] = {{0,1}, {0,0,2}, {3}};
是对每一行的第一列元素赋值，未赋值的元素的值为 0。赋值后各元素的值为：
0 1 0 0 0 2 3 0 0
- 2.如果对全部元素赋值，那么第一维的长度可以不给出。例如：
int a[3][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
可以写为：
int a[][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
- 3.二维数组可以看作是由一维数组嵌套而成的；如果一个数组的每个元素又是一个数组，那么它就是二维数组。当然，前提是各个元素的类型必须相同。根据这样的分析，一个二维数组也可以分解为多个一维数组，C语言允许这种分解。
例如，二维数组a[3][4]可分解为三个一维数组，它们的数组名分别为 a[0]、a[1]、a[2]。
这三个一维数组可以直接拿来使用。这三个一维数组都有 4 个元素，比如，一维数组 a[0] 的元素为 a[0][0]、a[0][1]、a[0][2]、a[0][3]。
数组小结
- 数组用来保存大量相同类型的数据。
- 数组是相同数据类型的变量的排列。
- 构成数组的小格子的个数称为数组元素数。
- 二维数组多用于存储多行多列的二维表格数据。
- 二维数组如同多层楼房，每层有相同数量的房间。
- 数组的数据类型就是它里面存储的数据的数据类型。
- 二维数组的行编号和列编号都是从 0 开始的序列号。
- 数组和变量一样，在使用前必须先定义（声明数组）。
- 数组元素用元素编号（从 0 开始的序列号）进行管理。
- 二维数组数组元素的引用格式：数组名 [行编号] [列编号]。
- 元素编号（下标）可以标识指定的数组元素：数组名 [下标]。
- 二维数组用行编号和列编号两个下标来指定和引用数组元素。
字符数组和字符串
用来存放字符的数组称为字符数组，例如：
char a[3]; //一维字符数组 char b[3][4]; //二维字符数组 char c[20]={'s', 'h', 'u', 'a', 'i', 'c', 'i'}; // 给部分数组元素赋值 char d[]={'s', 'h', 'u', 'a', 'i', 'c', 'i'}; //对全体元素赋值时可以省去长度
字符数组实际上是一系列字符的集合，也就是字符串（String）。在C语言中，没有专门的字符串变量，没有string类型，通常就用一个字符数组来存放一个字符串。
C语言规定，可以将字符串直接赋值给字符数组，例如：
char str[30] = {"shuaici.blog.csdn.net"}; char str[30] = "shuaici.blog.csdn.net"; //这种形式更加简洁，实际开发中常用
数组第 0 个元素为's'，第 1 个元素为'h'，第 2 个元素为'u'，后面的元素以此类推。
为了方便，你也可以不指定数组长度，从而写作：
char str[] = {"shuaici.blog.csdn.net"}; char str[] = "shuaici.blog.csdn.net"; //这种形式更加简洁，实际开发中常用
给字符数组赋值时，我们通常使用这种写法，将字符串一次性地赋值（可以指明数组长度，也可以不指明），而不是一个字符一个字符地赋值，那样做太麻烦了。
这里需要留意一个坑，字符数组只有在定义时才能将整个字符串一次性地赋值给它，一旦定义完了，就只能一个字符一个字符地赋值了。请看下面的例子：
char str[7]; str = "abc123"; //错误 //正确 str[0] = 'a'; str[1] = 'b'; str[2] = 'c'; str[3] = '1'; str[4] = '2'; str[5] = '3';
字符串结束标志(划重点)
字符串是一系列连续的字符的组合，要想在内存中定位一个字符串，除了要知道它的开头，还要知道它的结尾。找到字符串的开头很容易，知道它的名字（字符数组名或者字符串名）就可以；然而，如何找到字符串的结尾呢？C语言的解决方案有点奇妙，或者说有点奇葩。
在C语言中，字符串总是以 '\0' 作为结尾，所以 '\0' 也被称为字符串结束标志，或者字符串结束符。
'\0'是 ASCII 码表中的第 0 个字符，英文称为 NUL，中文称为空字符。该字符既不能显示，也没有控制功能，输出该字符不会有任何效果，它在C语言中唯一的作用就是作为字符串结束标志。
C语言在处理字符串时，会从前往后逐个扫描字符，一旦遇到'\0'就认为到达了字符串的末尾，就结束处理。'\0'至关重要，没有'\0'就意味着永远也到达不了字符串的结尾。
由" "包围的字符串会自动在末尾添加'\0'。例如，"abc123"从表面看起来只包含了 6 个字符，其实不然，C语言会在最后隐式地添加一个'\0'，这个过程是在后台默默地进行的，所以我们感受不到。
需要注意的是，逐个字符地给数组赋值并不会自动添加'\0'，例如：
char str[] = {'a', 'b', 'c'};
数组 str 的长度为 3，而不是 4，因为最后没有'\0'。
当用字符数组存储字符串时，要特别注意'\0'，要为'\0'留个位置；这意味着，字符数组的长度至少要比字符串的长度大 1。请看下面的例子：
char str[7] = "abc123";
abc123看起来只包含了 6 个字符，我们却将 str 的长度定义为 7，就是为了能够容纳最后的'\0'。如果将 str 的长度定义为 6，它就无法容纳'\0'了。
当字符串长度大于数组长度时，有些较老或者不严格的编译器并不会报错，甚至连警告都没有，这就为以后的错误埋下了伏笔，读者自己要多多注意。
字符串长度
所谓字符串长度，就是字符串包含了多少个字符（不包括最后的结束符'\0'）。例如"abc"的长度是 3，而不是 4。
在C语言中，我们使用string.h头文件中的 strlen() 函数来求字符串的长度，它的用法为：
length strlen(strname);
strname 是字符串的名字，或者字符数组的名字；length 是使用 strlen() 后得到的字符串长度，是一个整数。
实例
#include <stdio.h> #include <string.h> //记得引入该头文件 int main(){ char str[] = "https://shuaici.blog.csdn.net/"; long len = strlen(str); printf("Length: %ld.\n", len); return 0; }
运行结果：
Length: 30.
数组元素的查询
在实际开发中，经常需要查询数组中的元素。不幸的是，C语言标准库没有提供与数组查询相关的函数，所以我们只能自己编写代码。
对无序数组的查询
所谓无序数组，就是数组元素的排列没有规律。无序数组元素查询的思路也很简单，就是用循环遍历数组中的每个元素，把要查询的值挨个比较一遍。请看下面的代码：
#include <stdio.h> int main(){ int nums[10] = {15, 10, 4, 22, 109, 522, 803, 44, 68, 999}; int i, num, thisindex = -1; num = 522; for(i=0; i<10; i++){ if(nums[i] == num){ thisindex = i; break; } } if(thisindex < 0){ printf("数组不存在元素 %d .\n", num); }else{ printf("数组存在元素 %d , 所在位置 %d.\n", num, thisindex); } return 0; }
运行结果
数组存在元素 522 , 所在位置 5.
注意：数组下标的取值范围是非负数，当 thisindex >= 0 时，该数字在数组中，当 thisindex < 0 时，该数字不在数组中，所以在定义 thisindex 变量时，必须将其初始化为一个负数。
对有序数组的查询
查询无序数组需要遍历数组中的所有元素，而查询有序数组只需要遍历其中一部分元素。例如有一个长度为 10 的整型数组，它所包含的元素按照从小到大的顺序（升序）排列，假设比较到第 4 个元素时发现它的值大于输入的数字，那么剩下的 5 个元素就没必要再比较了，肯定也大于输入的数字，这样就减少了循环的次数，提高了执行效率。
请看下面的代码：
#include <stdio.h> int main(){ int nums[10] = {4, 10, 15, 22, 44, 68, 109, 522, 803, 999}; int i, num, thisindex = -1; num = 522; for(i=0; i<10; i++){ if(nums[i] == num){ thisindex = i; break; }else if(nums[i] > num){ break; } } if(thisindex < 0){ printf("数组不存在元素 %d .\n", num); }else{ printf("数组存在元素 %d , 所在位置 %d.\n", num, thisindex); } return 0; }
与前面的代码相比，这段代码的改动很小，只增加了一个判断语句。因为数组元素是升序排列的，所以当 nums[i] > num 时，i 后边的元素也都大于 num 了，num 肯定不在数组中了，就没有必要再继续比较了，终止循环即可。
字符串处理函数
C语言提供了丰富的字符串处理函数，可以对字符串进行输入、输出、合并、修改、比较、转换、复制、搜索等操作，使用这些现成的函数可以大大减轻我们的编程负担。
string.h是一个专门用来处理字符串的头文件，它包含了很多字符串处理函数。
字符串连接函数 strcat()
strcat 是 string catenate 的缩写，意思是把两个字符串拼接在一起，语法格式为：
strcat(arrayName1, arrayName2);
arrayName1、arrayName2 为需要拼接的字符串。
strcat() 将把 arrayName2 连接到 arrayName1 后面，并删除原来 arrayName1 最后的结束标志'\0'。这意味着，arrayName1 必须足够长，要能够同时容纳 arrayName1 和 arrayName2，否则会越界（超出范围）。
strcat() 的返回值为 arrayName1 的地址。
请看下面的例子：
#include <stdio.h> #include <string.h> int main(){ char str1[100]="The URL is "; char str2[60]="https://shuaici.blog.csdn.net/"; strcat(str1, str2); puts(str1); return 0; }
运行结果
The URL is https://shuaici.blog.csdn.net/
字符串复制函数 strcpy()
strcpy 是 string copy 的缩写，意思是字符串复制，也即将字符串从一个地方复制到另外一个地方，语法格式为：
strcpy(arrayName1, arrayName2);
strcpy() 会把 arrayName2 中的字符串拷贝到 arrayName1 中，字符串结束标志'\0'也一同拷贝。
请看下面的例子：
#include <stdio.h> #include <string.h> int main(){ char str1[100]="The URL is "; char str2[60]="https://shuaici.blog.csdn.net/"; strcpy(str1, str2); printf("str1: %s\n", str1); return 0; }
运行结果
str1: https://shuaici.blog.csdn.net/
将 str2 复制到 str1 后，str1 中原来的内容就被覆盖了。 注意： strcat() 要求 arrayName1 要有足够的长度，否则不能全部装入所拷贝的字符串。
字符串比较函数 strcmp()
strcmp 是 string compare 的缩写，意思是字符串比较，语法格式为：
strcmp(arrayName1, arrayName2);
arrayName1 和 arrayName2 是需要比较的两个字符串。
字符本身没有大小之分，strcmp() 以各个字符对应的 ASCII 码值进行比较。strcmp() 从两个字符串的第 0 个字符开始比较，如果它们相等，就继续比较下一个字符，直到遇见不同的字符，或者到字符串的末尾。
返回值：
- 若 arrayName1 和 arrayName2 相同，则返回0；
- 若 arrayName1 大于 arrayName2，则返回大于 0 的值；
- 若 arrayName1 小于 arrayName2，则返回小于0 的值。
对4组字符串进行比较：
#include <stdio.h> #include <string.h> int main(){ char a[] = "aBcDeF"; char b[] = "AbCdEf"; char c[] = "aacdef"; char d[] = "aBcDeF"; printf("a VS b: %d\n", strcmp(a, b)); printf("a VS c: %d\n", strcmp(a, c)); printf("a VS d: %d\n", strcmp(a, d)); return 0; }
运行结果
a VS b: 32 a VS c: -31 a VS d: 0
如有错误，烦请斧正
