大话C语言：第21篇 数组

1 数组概述

数组是若干个相同类型的变量在内存中有序存储的集合。

• 数组是 C 语言中的一种数据结构，用于存储一组具有相同数据类型的数据。

• 数组在内存中会开辟一块连续的空间

• 数组中的每个元素可以通过一个索引（下标）来访问，索引从 0 开始，最大值为数组长度减 1。

 

2 数组分类

2.1 元素的类型分类

• 字符数组：即若干个char变量的集合，数组中的每个元素都是字符型的变量。例如，char s[10]; s[0],s[1]....s[9];

• 短整型的数组：即若干个short类型变量的集合，数组中的每个元素都是字符型的变量。例如，short int a[10]; a[0] ,a[9]; a[0]=4;a[9]=8;

• 整型的数组：即若干个int类型变量的集合，数组中的每个元素都是int型的变量。例如，int a[10]; a[0] a[9]; a[0]=3;a[9]=6;

• 长整型的数组：即若干个long类型变量的集合，数组中的每个元素都是long型的变量。例如，long a[10]; a[0] a[9]; a[0]=3;a[9]=6;

• 浮点型的数组：即若干个float类型变量的集合，数组中的每个元素都是float型的变量。例如，float a[10]; a[0] a[9]; a[0]=3.14;a[9]=6.8;

• 指针数组，例如，int *a[10];

• 结构体数组，例如，struct stu boy[10]。

2.2 维数分类

• 一维数组，例如，int a[30]；类似于一排平房

• 二维数组，例如，int a[2] [2]；可以看成一栋楼房 有多层，每层有多个房间，也类似于数学中的矩阵二维数组可以看成由多个一维数组构成的。

• 多维数组，例如，int a[4] [2] [10]；三维数组是由多个相同的二维数组构成的。

3 数组的定义

3.1 一维数组

一维数组的语法格式：

类型 数组名[元素个数];
// 例如，int arr[5];

注意，

• 数组名不能与其它变量名相同，同一作用域内是唯一的

• 下标从0开始计算，因此5个元素分别为arr[0]，arr[1]，arr[2]，arr[3]，arr[4]

#include <stdio.h>
 
int main()
{
    // 定义了一个数组，名字叫a，有10个成员，每个成员都是int类型
    int a[10]; 
    // a[0]…… a[9]，没有a[10]
    // 没有a这个变量，a是数组的名字，但不是变量名，它是常量
    a[0] = 0;
    // ……
    a[9] = 9;
    // 数据越界，超出范围，错误
    // a[10] = 10;  // err
 
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        a[i] = i; // 给数组赋值
    }
 
    // 遍历数组，并输出每个成员的值
    for (int i = 0; i < 10; i++) 
    {
        printf("%d ", a[i]);
    }
    printf("\n");
 
    return 0;
}

数组的初始化：

• 在定义数组的同时进行赋值，称为初始化

• 全局数组若不初始化，编译器将其初始化为零

• 局部数组若不初始化，内容为随机值

// 定义一个数组，同时初始化所有成员变量
int a1[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 }; 
 
// 初始化前三个成员，后面所有元素都设置为0
int a2[10] = { 1, 2, 3 }; 
 
// 所有的成员都设置为0
int a3[10] = { 0 }; 
 
// []中不定义元素个数，定义时必须初始化
int a4[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; // 定义了一个数组，有5个成员

核心概念：数组名，它是一个地址的常量，代表数组中首元素的地址。

#include <stdio.h>
 
int main() 
{
    // 定义一个数组，同时初始化所有成员变量
    int a[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}; 
 
    // 数组名是一个地址的常量，代表数组中首元素的地址
    printf("a = %p\n", a);
    printf("&a[0] = %p\n", &a[0]);
 
    int n = sizeof(a);     // 数组占用内存的大小，10个int类型，10 * 4  = 40
    int n0 = sizeof(a[0]); // 数组第0个元素占用内存大小，第0个元素为int，4
    int num = n / n0;      // 元素个数
    printf("n = %d, n0 = %d, num = %d\n", n, n0, num);
 
    return 0;
}

3.2 二维数组

二维数组的语法格式：

数据类型   数组名[行的个数][列的个数];

注意：二维数组的下标也是可以省略的，但是有条件，在初始化时行数可以省略，但是列数不能省略。

//定义一个二维数组
int c[2][4];
printf("sizeof(c) = %d %d\n", sizeof(c), 2 * 4 * sizeof(int));
 
//二维数组的行数可以省略，但是列数不能省略，在初始化时可以这样操作
//系统会根据列数自动指定行数，最终得到的函数所得到的元素个数移动是列的整数倍
int d[][4] = {1, 2, 3, 4, 5};
printf("sizeof(d) = %d\n", sizeof(d));

数组的初始化：

• 按行初始化，例如，

// 声明并初始化
int a[2][2] = {{1,2},{4,5}}; 
 
// 先声明，再初始化
int a[2][2]; 
a[0][0] = 1; 
a[0][1] = 2; 
a[1][0] = 4;
a[1][1]=5;

• 逐个初始化，例如，

int a [2] [3]={2,5,4,2,3,4};

综合案例：

#include <stdio.h>
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    //二维数组的初始化
    //int a[2][3];
 
    //初始化方式1：按行初始化
    //全部初始化
    //int a[2][3] = {{10, 20, 30}, {666, 777, 888}};
    //局部初始化
    //没有赋值的位置的元素自动为0
    //int a[2][3] = {{10, 20}, {666}};
 
    //初始化方式2：逐个初始化
    //全部初始化
    //int a[2][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
    //局部初始化
    //没有赋值的位置的元素自动为0
    int a[2][3] = {1, 2, 3};
 
    printf("%d\n", a[0][0]);
    printf("%d\n", a[0][1]);
    printf("%d\n", a[0][2]);
    printf("%d\n", a[1][0]);
    printf("%d\n", a[1][1]);
    printf("%d\n", a[1][2]);
 
    return 0;
}

核心概念：二维数组元素的引用方法，数组名[行下标] [列下标];

#include <stdio.h>
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    //一维数组的引用以及一维数组的遍历
    int a[6] = {111, 222, 333, 444, 555, 666};
 
    a[3] = 10000;
 
    //一维数组的遍历
    int i;
    for(i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(int); i++)
    {
      printf("a[%d] = %d\n", i, a[i]);
    }
 
    printf("**********************\n");
 
    //二维数组的引用以及二维数组的遍历
    int b[3][4] = {1, 2, 3, 4, 23 5, 6, 7, 8, 24 9, 10, 11, 12};
 
    b[2][0] = 666;
 
    //二维数组的遍历
    int m, n;
    //外层循环控制行数
    for(m = 0; m < 3; m++)
    {
        //内层循环控制列数
        for(n = 0; n < 4; n++)
        {
            printf("%‐4d", b[m][n]);
        }
 
        printf("\n");
    }
 
    return 0;
}