C · 初阶 | 数组?看一遍就够了
啊我摔倒了..有没有人扶我起来学习....
目录
- 前言
- 一、一维数组的创建和初始化
- 1.1 数组的创建
- 1.2 数组的初始化
- 1.3 一维数组的使用
- 1.4 一维数组在内存中的存储
- 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
- 2.3 二维数组的使用
- 2.4 二维数组在内存中的存储
- 三、数组越界
- 四、数组作为函数参数
- 4.1 冒泡排序函数的错误设计
- 4.2 数组名是什么?
- 4.3 冒泡排序函数的正确设计
前言
- 数组(Array)是有序的元素序列。若将有限个类型相同的变量的集合命名,那么这个名称为数组名。组成数组的各个变量称为数组的分量,也称为数组的元素,有时也称为下标变量。用于区分数组的各个元素的数字编号称为下标。数组是在程序设计中,为了处理方便, 把具有相同类型的若干元素按有序的形式组织起来的一种形式。这些有序排列的同类数据元素的集合称为数组。
- 数组是用于储存多个相同类型数据的集合。
一、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:
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,数组的大小可以使用变量指定,但是数组不能初始化
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:
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";//数组中包含\0
char arr2[3] = {'a','b','c'};//数组中不包含\0
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:
#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; }
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:
#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;
}
输出结果: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。
由此可以得出结论:数组在内存中是连续存放的
二、二维数组的创建和初始化
2.1 二维数组的创建
//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
//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:
#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;
}
输出结果:
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
#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;
}
输出结果:
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
三、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
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;
}
输出结果:
二维数组的行和列也可能存在越界
四、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(这里要讲算法思想)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
方法一:
#include <stdio.h>
void bubble_sort(int arr[])
{
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//这样对吗?
int i = 0;
for (i = 0; i < sz - 1; i++)
{
int j = 0;
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 i = 0;
int arr[] = { 3,1,7,5,8,9,0,2,4,6 };
bubble_sort(arr);//是否可以正常排序?
for (i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}
输出结果:方法一出问题,那我们找一下问题,调试之后可以看到
bubble_sort
函数内部的sz
,是1
。
难道数组作为函数参数的时候,不是把整个数组传递过去?
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);
return 0;
}
输出结果:结论:数组名是数组首元素的地址(有两个例外)
如果数组名是首元素地址,那么:
int arr[10] = {0};
printf("%d\n", sizeof(arr));
为什么输出的结果是:
40
?
- 补充:
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&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
- 如果方法一错了,该怎么设计?
方法二:
#include <stdio.h>
void bubble_sort(int arr[],int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz - 1; i++)
{
int j = 0;
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 i = 0;
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;
}
输出结果:成功!!!