C语言复习第4章 数组

一、一维数组的创建和初始化

1.1数组的创建

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 比如int arr[5+6]

1.2 变长数组

int arr[5];int arr[5+6]都可以
可不可以是int arr[n]呢?

1.3 数组的初始化

1.不完全初始化 会根据指定的元素个数 把剩余部分初始化为0
2.char数组不完全初始化 剩余部分默认初始化为’\0’ '\0'的码值是0
3.如果不写元素个数 那就必须初始化 编译器会根据初始化的内容确定元素个数

所以下图的两个数组是不一样的
一个是arr[3] = {1,2,3}
一个是arr[10] = {1,2,3,0,0,0,0,0,0,0}

• 注意字符串自带’\0’
  

• 一些离谱的写法:
  

1.4 全局数组默认初始化为0

• 在VS2022里 全局数组不初始化 默认都是0
• 但是局部数组不初始化 整形数组是cccccccc char数组是问号
  
  

1.5 区分两种字符数组

• "abc"自带’\0’
• %s是打印到第一个’\0’才停止的
  

1.6 用sizeof计算数组元素个数

这里sizeof(arr[0]) 也可以写成sizeof(int)
但是前者更合逻辑(一个元素的大小)

1.7 如何访问数组元素

1.8 一维数组在内存中的存储(连续存储)

● 内存单元的大小为1字节 而int是4个字节(则每个元素占4个内存单元)
● 一维数组在内存中是 连续存储 的
● 随着数组下标增长 地址由低到高变化(从低地址用到高地址)

再结合之前画过的图 推测:
下标越高的元素 其实是越先入栈的

1.9 访问数组元素的另一种方式:指针变量

● 所以 给我数组的首元素地址 根据连续存储特点 我就能顺藤摸瓜依次找到整个数组
● p是个整型指针 +1就跳过一个整型
● *(p+i) == arr[i]

● p+i == &arr[i]

1.10 数组越界是运行时错误

• 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
• 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
• 编译器不报错 并不意味着程序就是正确的 所以写代码时 做好越界的检查

打印随机值:
可能是没有初始化 也可能是数组越界访问
下图编译器虽然不报错 但是程序明显是错误的

假如这里给arr[i]赋值的话 就会报错

二、二维数组的创建和初始化

2.1 二维数组的创建

2.2 二维数组的初始化

• 不完全初始化 默认也是0和’\0’
  
• 可以帮一维数组的每个元素看做一维数组
  

2.3 行可以省略 列不可以省略

如果下面这个不给行数3 定义成[ ][4] 它也是可以知道是1234 5678 9000的
因为反正知道一行要放几个元素(列数已知)
如果定义成[4][ ] 编译器就不知道怎么办 一上来要怎么放?
所以
列不可以省略
行可以通过每列放几个来确定 所以行可以省略(前提是 后面有具体的初始化内容了)

2.4 二维数组在内存中的存储(连续存储)

• 二维数组在内存中 其实也是连续存放的
  
  

2.5 二维数组的遍历方式

其实也一维数组类似
方式1 利用行号和列号
方式2 利用其连续存放的特性 把下图的二维数组直接看作一个12个元素的一维数组

方式3 利用2.6的理解
2.6说了:arr[i]是第i行一维数组的数组名
arr是二维数组的数组名
数组名 单独 放在sizeof里 求的是整个数组的大小!
sizeof(arr[0][0])是一个元素的大小 等价于sizeof(int)
整个二维数组大小/每一行一维数组大小=sizeof(arr)/sizeof(arr[0])=行数
每一行一维数组大小/每个元素大小=sizeof(arr[0])/sizeof(arr[0][0])=列数

2.6 arr[行号]可以理解为:该行一维数组的数组名

arr[3][4] = {1,2,3,4,5,6,7,8,7,7,7,7}: 三个一维数组 每个一维数组四个元素
1 2 3 4—>数组名arr[0] arr[0][1]=2
5 6 7 8—>数组名arr[1]
7 7 7 7—>数组名arr[2]

二维数组是一维数组的数组
二维数组的每个元素(每一行) 可以看做一行一维数组 且每一行的数组名就是arr[行号]
如果把1 2 0 0看成一个一维数组的话
类比:
arr[i]:arr数组名 i下标 则arr[0][j]:arr[0]数组名 j下标
其中**arr[0]指的就是1 2 0 0这个一维数组的数组名**
以此类推 第二行的数组名就是arr[1]

三、数组名

3.1 数组名是首元素地址 本质是指针变量

3.2 数组名代表整个数组的两个例外:sizeof和&

● sizeof(单独放一个数组名) 则这里的数组名表示整个数组 计算的是整个数组的大小 单位是字节
● &单独跟一个数组名 则这里的数组名也表示整个数组 取出的是整个数组的地址 是个数组指针
● 除了这两个例外 其他遇到的所有的数组名 都表示首元素地址

3.3 sizeof(arr)和sizeof(arr+0)的区别

sizeof(arr+0) 数组名不是单独放在sizeof里面 所以arr表示的还是首元素地址
arr如果参与运算 那肯定是个指针了 也就是看做首元素地址了

3.4 arr和&arr类型的区别(指针+1)

arr和&arr虽然值相同 但类型是不一样的!!
arr是整型指针arr的类型是int*
&arr是数组指针&arr的类型是int (*)[10]
这就是本质区别

p+1跳过几个字节 取决于指针的类型
int* p是整型指针 p+1跳过一个int大小的空间 4字节-类型是int*
char* p是字符指针 p+1跳过一个char大小的空间 1字节-类型是char*
&数组名是数组指针 p+1跳过一个数组大小的空间 元素个数*元素大小个字节-类型是int(*)[10]
下图B08-AE0 = 28 = 十进制的40

3.5 &arr 和*(&arr) 数组指针解引用得到数组名

• 所以都是求的整个数组的大小
  

3.6 **(&arr) 解引用两次是什么?

再给p3解引用一次 发现就拿到了首元素1
但是p3可不是二级指针 传参的时候可不能写成二级指针
二级指针 一定是某个地址的地址
但是这里 p3是一整个数组的地址 p3应该是数组指针 而不是二级指针

其实我觉得 p3还真的可以理解成地址的地址
因为arr本身就是首元素地址 &arr不就是把地址的地址拿到了
(只能这么理解理解 但是这种说法是错的 前面已经提到过 &单独数组名拿的是整个数组的地址)
但是只能自己偷偷这么去理解 语法不是这样的

3.7 sizeof(*&arr) 和 sizeof(arr)

• 求的都是整个数组的大小
  

3.8 再理解一下 什么叫单独放在&或sizeof(含总结)

单独的情况下 arr[1]表示第二行数组的数组名
如果不是arr[1]"两个单独"的情况
那么数组名arr[1]表示首元素地址(就是第二行第一个元素的地址)

3.9 sizeof(数组名)和strlen(数组名)

• strlen是专门针对字符串的函数
• char arr[10]=“abc”;
  sizeof(arr)求出来就是10字节 放了什么内容没关系
  而strlen(arr)求到的就是\0之前的 求到3

四、数组(名)作为函数参数

4.1 数组(名)作为函数参数 本质传的是什么?

● arr不符合前面提到的"两个单独" 则这里arr就是首元素地址 本质上是指针
● 既然传过来的是地址 那么用指针接 才更规范

● char ch[]本质就是char* ch
● ch是指针变量 大小恒为8/4

4.2 冒泡排序函数的错误设计

下图是冒泡排序的一种经典错误
形参的int arr[] 本质上就是整型指针int* arr
既然本质是指针 sizeof(arr)计算的就是指针的大小 永远是8字节or4字节
则sizeof(arr)/sizeof(arr[0])恒为2或者1

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● 把sz在main算好作为参数传进来 才是正确的做法
● 因为在main里 单独 把数组名arr给sizeof( ) 求的就是整个数组的大小
参考代码:

void Sort(int arr[],int sz)
{int i = 0;int j = 0;for (i = 0; i < sz - 1; i++){ for (j = 0; j < sz - i - 1; j++)if (arr[j] > arr[j + 1]){int tmp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = tmp;}}
}int main()
{int arr[] = { 10,9,8,7,6,100,5,4,3,2,1 };for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)printf("%d ", arr[i]);printf("\n");Sort(arr, sizeof(arr) / sizeof(int));for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(int); i++)printf("%d ", arr[i]);return 0;
}

---

其实主要看sizeof( )里放的本质是什么
如果在函数里再新定义一个数组 还是一样可以正确求出该数组的大小(字节)的

4.3 理解形参int arr[ ] arr[j] &arr[j]的本质

● 把本质是int* arr的东西写成int arr[ ] 主要是为了用下标访问的时候可能更好理解
● int arr[]从形式上好理解 但本质还是int* arr
● arr[j]本质上是*(arr+j) 表示访问下标为j的元素
● &arr[j]本质上是arr+j 表示下标为j的元素的地址

4.4 思考:为什么数组传参 本质要传首元素的地址?

思考为什么这么设计?
● 首先 前面提到 数组是连续存放在内存中的 所以只要知道起始地址 就可以顺藤摸瓜找到整个数组 只传一个首元素地址 可以"代表/找到整个数组"
● 其次 假设数组传参传的不是传址 而是一份数组的临时拷贝 那么假如数组100000个元素? 浪费空间和时间!!!

4.5 二维数组传参

• 请回看3.6
  

五、其他

怎么看数组的类型是什么

int num = 10; 去掉变量名 剩下的就是类型
那么 int num[10] = {1,2,3}; 去掉num 剩下的int [10] 就是类型
即数组num的类型就是int [10] 而且这个10不能被省略

算大小也不会这么算 因为[ ]写几 还得自己去数一下
只能说 就借此理解一下 数组也是有类型的 就跟int a = 10的a一样

用整数初始化字符数组会怎么样

&arr和&(arr+1)

首先必须要明确:&取地址符是把某个变量的地址取出来了

之前我们说过 arr就是一个指针 不是指针变量 arr的本质是常量(十六进制形式)
所以 &arr就是一个特例(按道理&arr应该报错的 因为arr根本不是变量)
但是 &arr直接把整个数组的地址取出来了

而除了&单独的数组名arr这个特殊情况
arr+1 得到的其实是第二个元素的地址 arr+1是个指针 不是指针变量 本质是个常量(和arr一样)
&(arr+1)就不存在特殊情况咯 按照&的要求 直接就报错了

其实前面也已经说了
● &arr[j]本质上是arr+j 表示下标为j的元素的地址
那&(arr+1) 相当于 &(&arr[1]) 介四嘛呀