C语言入门篇（六）-蒲公英云

前言
　　C 语言支持数组数据结构，数组是用来存储一系列数据，而且是一系列相同类型的变量。

数组

1. 一维数组
- 1.1 数组的创建
- 1.2 数组的初始化
- 1.3 数组的使用
- 1.4 数组在内存中的存储
1. 二维数组
- 1.1 数组的创建
- 1.2 数组的初始化
- 1.3 数组的使用
- 1.4 数组在内存中的存储
1. 数组越界
1. 数组作为函数参数
- 4.１数组名你用对了吗？
结束语

1. 一维数组

数组是一组相同类型元素的集合。(存放一组数)

1.1 数组的创建

数组创建方式：

type_t arr_name [const_n];
//type_t    指数组的元素类型
//const_n   常量表达式，指定数组的大小

?数组创建实例：

int arr[9];
//不同数据类型的数组
char arr2[10];
float arr3[9];
double arr4[5];
//下面是一个错误例子：
int n=9;
int arr1[n];//[]中必须是常量表达式

?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。

比如：

int arr1[10] = {
    1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};//完全初始化
int arr2[10] = {
     1,2,3 };//不完全初始化，剩余的元素默认都是0
int arr3[10] = {
     0 };//不完全初始化，剩余的元素默认都是0
int arr4[] = {
     0 };//省略数组的大小，数组必须初始化，数组的大小是根据初始化的内容来确定
char arr5[]={
    'a','c'，9};
char arr6[]="abc";
char arr7[3]={
    'a','b','c'};
int arr8[];//错误

?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。

1.3 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。它就是数组访问的操作符。

下图是一个长度为 10 的数组，第一个元素的索引值为 0，第九个元素的索引值为 8：

对数组元素进行索取：

在这里插入图片描述
?实例1：计算数组元素个数

#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = {
    1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};//数组的不完全初始化
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);    //计算数组的元素个数
    printf("%d\n",sz);
    return 0;
}

?sizeof：返回一个对象或者类型所占的内存字节数

?实例2：输出数组元素

#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = {
     0 };//数组的不完全初始化
    //对数组内容赋值,数组是使用下标来访问的，下标从0开始。
    int i;//做下标
    for (i = 0; i < 10; i++)//定义的数组有10个元素，所以下标是从0-9
    {
        arr[i] = i;
    }
    //输出数组的内容
    for (i = 0; i < 10; ++i)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}

在不知道数组长度的情况下，该如何控制for语句的循环条件？

?实例3：

#include<stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = {
     1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
    int i = 0;
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    //将i<10改为i<sz
    for (i = 0; i < sz; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}

?数组是使用下标来访问的，下标是从0开始。

?数组的大小可以通过计算得到。

//计算数组大小
int arr[10];
int sz = sizeof (arr)/sizeof(arr [0]);

1.4 数组在内存中的存储

我们先看一段代码：

#include<stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = {
     1,2,3,4,5 };
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//计算数组大小
    int i = 0;
    for (i = 0; i < sz; i++)
    {
        printf("&arr[%d] = %p\n", i, &arr[i]);//%p -- 用来打印地址
    }
    return 0;
}

运行结果：

在这里插入图片描述
在内存中的存储地址：

仔细观察，可以发现后一个元素的地址比前一个元素的地址增4
说明了：数组在内存中是连续存放的，而且由高到低。

2. 二维数组

1.1 数组的创建

int arr[3][4];//3行4列
char arr[3][5];
float arr[1][3];

1.2 数组的初始化

//数组初始化
int arr[3][4] = {
    1,2,3,4};
int arr[3][3] = {
    {
    1,2,3},{
    4,5,6},{
    7,8,9}};
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

?二维数组的行可以省略，但列不能省

比如：有二维数组

int arr[3][3]={
    1,2,3,4,5,6,7,8,9};

在这里插入图片描述

如果只知道行，无法确定(推出)数组的列数
如果知道了列，就知道了下一行从哪里开始

1.3 数组的使用

二维数组的使用也是通过下标的方式：

#include<stdio.h>
int main()
{
    int arr[4][5] = {
     {
    1,2,3,4,5},{
    2,3,4,5,6},{
    3,4,5,6,7},{
    5,6,7,8,9} };
    printf("%d\n", arr[2][3]);//6
    return 0;
}

?实例：

#include<stdio.h>
int main()
{
    int arr[4][5] = {
     {
    1,2,3,4,5},{
    2,3,4,5,6},{
    3,4,5,6,7},{
    5,6,7,8,9} };
    int i ;//用i控制行，下标是0-3
    for (i = 0; i < 4; i++)//外循环控制行
    {
        int j ;//j控制列，下标是0-4
        for (j = 0; j < 5; j++)//内循环控制列
        {
            printf("%d ", arr[i][j]);//输出整个数组
        }
        printf("\n");//每行打印完后，换行
    }
    return 0;
}

1.4 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] = {
     0 };
    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;
}

运行结果：

在这里插入图片描述

可以发现：二维数组在内存中也是连续存储的

3. 数组越界

数组的下标是有范围限制的。
数组的下标规定是从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。

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。

比如这段代码：

#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;
}

?二维数组的行和列也可能存在越界。

4. 数组作为函数参数

在写代码的时候，需要将数组作为参数传给函数。

比如：实现一个冒泡排序函数将一个整形数组排序。

冒泡排序：依次比较两个相邻的元素的大小，按照升序或降序排列，重复的比较，直到所有元素排列完成。

代码实现：

//升序排列
void bubble_sort(int* arr, int sz)//这里的arr的本质是指针
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < sz - 1; i++)//数组下标范围：0-sz-1,
    {
        int j = 0;
        int flag = 1;//假设已经是有序数组
        //进行比较
        for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
        {
            if (arr[j] > arr[j + 1])
            {
                //交换
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
                flag = 0;
            }
        }
        if (flag == 1)
            break;
    }
}
int main()
{
    int arr[10] = {
     0 };
    int i ;
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//计算数组大小
    for (i = 0; i < sz; i++)
    {
        scanf("%d", &arr[i]);//输入
    }
    //arr作为数组进行了传参
    bubble_sort(arr, sz);//arr 是数组首元素的地址，传递的是首元素的地址
    for (i = 0; i < sz; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);//输出排好序的数组元素
    }
    return 0;
}

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[] ，其表示的依然是一个指针： int *arr 。

4.１数组名你用对了吗？

先看一段代码：

//%p--打印地址
int main()
{
    int arr[10] = {
     1,2,3};
    printf("%p\n", arr);//首元素地址--arr[0]
    printf("%p\n", arr+1);//arr[1]
    printf("%p\n", &arr[0]);//首元素取地址
    printf("%p\n", &arr[0]+1);//arr[1]
    printf("%p\n", &arr);//数组的地址，是从首元素地址开始的
    printf("%p\n", &arr+1);//数组+1，跳过整个数组
    printf("%d\n", sizeof(arr));//整个数组所占内存空间大小
    return 0;
}