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数组详解

1. 一维数组的创建和初始化

1.1 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

数组创建的实例:

//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];

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 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)。
看代码:

第一种初始化被称为不完全初始化,因为只初始化了一部分,那么剩余的一部分就会默认初始化为0。

第二种初始化则默认这个数组为4个元素。

第三种则是标准的初始化。

第四种是字符数组,可以理解为这个数组里面放了三个字符,98的ASCLL码值为abc。

第五种则是默认3个元素的字符数组。

第六种是使用字符串进行初始化,和第五种的区别在于字符串末尾会有一个\0。

int arr1[10] = {1,2,3};
int arr2[] = {1,2,3,4};
int arr3[5] = {1,2,3,4,5};
char arr4[3] = {'a',98, 'c'};
char arr5[] = {'a','b','c'};
char arr6[] = "abcdef";

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。
但是对于下面的代码要区分,内存中如何分配。

char arr1[] = "abc";
char arr2[3] = {'a','b','c'};

1.3 一维数组的使用

对于数组的使用我们之前介绍了一个操作符: [] ,下标引用操作符。它其实就数组访问的操作符。
我们来看代码:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{int arr[10] = { 0 };//数组的不完全初始化//计算数组的元素个数int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//对数组内容赋值,数组是使用下标来访问的,下标从0开始。所以:int i = 0;//做下标for (i = 0; i < 10; i++)//这里写10,好不好?{arr[i] = i;}//输出数组的内容for (i = 0; i < 10; ++i){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

需要注意的是下标是从0开始的,所以i<10则是10次。

总结:
1. 数组是使用下标来访问的,下标是从0开始。
2. 数组的大小可以通过计算得到。

int arr[10];
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);

1.4 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:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{int arr[10] = { 0 };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;
}

在x86的环境下结果是这样的:

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。为什么差的是4呢?因为一个整形元素是4个字节,每个字节都有一个地址。由此可以得出结论:数组在内存中是连续存放的。

 数组的这种布局是为了内存的访问,因为当我们知道了一个数组的起始位置,往后遍历就能找到后面的所有元素,为使用指针访问数组带来了很大的便利。

2. 二维数组的创建和初始化

2.1 二维数组的创建

二维数组相当于存放行和列。

//数组创建
int arr[3][4];
char arr[3][5];
double arr[2][4];

2.2 二维数组的初始化

第二种初始化相当于{1,2,0,0},{4,5,0,0},{0,0,0,0}。

//数组初始化
int arr[3][4] = {1,2,3,4};
int arr[3][4] = {{1,2},{4,5}};
int arr[][4] = {{2,3},{4,5}};//二维数组如果有初始化,行可以省略,列不能省略

2.3 二维数组的使用

二维数组的使用也是通过下标的方式。
看代码:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#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;
}

  


 2.4 二维数组在内存中的存储

像一维数组一样,这里我们尝试打印二维数组的每个元素。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
int main()
{int arr[3][4];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;
}

通过结果我们可以分析到,其实二维数组在内存中也是连续存储的,二维数组存储的时候是存完第一行再存第二行。

 3. 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。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#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\n", arr[i]);//当i等于10的时候,越界访问了}return 0;
}

 这就属于数组的越界访问了,因为这个数组是10个元素,但是却访问了11次。

4. 数组作为函数参数

往往我们在写代码的时候,会将数组作为参数传个函数,比如:我要实现一个冒泡排序函数,
将一个整形数组排序。

那我们将会这样使用该函数:

4.1 冒泡排序函数的错误设计
 

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
void sort(int arr[])
{int i = 0;int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);for (i = 0; i < sz - 1; i++){int j = 0;for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++){if (arr[j] < arr[j + 1]){int tmp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = tmp;}}}
}
//冒泡排序
//降序
int main()
{int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };sort(arr);int i = 0;for (i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

 当我们这样去设计函数,就会发现答案是错误的。

4.2 数组名是什么?

#include <stdio.h>
int main()
{int arr[10] = {1,2,3,4,5};printf("%p\n", arr);printf("%p\n", &arr[0]);printf("%d\n", *arr);//输出结果return 0;
}

数组名是数组首元素的地址。(有两个例外)

1. sizeof(数组名),计算整个数组的大小,sizeof内部单独放一个数组名,数组名表示整个数
组。
2. &数组名,取出的是数组的地址。&数组名,数组名表示整个数组。

除此1,2两种情况之外,所有的数组名都表示数组首元素的地址。

4.3 冒泡排序函数的正确设计

当数组传参的时候,实际上只是把数组的首元素的地址传递过去了。
所以即使在函数参数部分写成数组的形式: int arr[] 表示的依然是一个指针: int *arr 。
那么,函数内部的 sizeof(arr) 结果是4。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
void bubble_sort(int arr[], int sz)//参数接收数组元素个数
{//代码同上面函数
}
int main()
{int arr[] = { 3,1,7,5,8,9,0,2,4,6 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);bubble_sort(arr, sz);//是否可以正常排序?for (i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

这才是正确的冒泡排序函数方法,我们把元素个数作为参数传给函数。

5. 数据实例:

5.1 数组的应用实例1:三子棋

http://t.csdn.cn/OEdsa

5.2 数组的应用实例2:扫雷

http://t.csdn.cn/6NpQq

我的这两篇文章有详解哦,欢迎大家阅读。


今天的分享到这里就结束啦!感谢烙铁们的阅读,让我们下一篇文章再见,下一篇文章会详细的给大家讲解操作符哦!

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