C 数组
由于数组有存储多个相同类型值的能力，我们能够做更多有趣的事情。首先我们要了解数组，然后再聊一聊数组可以做什么。
数组的声明和初始化
数组类型形式如右侧：数据类型 数组名[数组大小]={值1,值2,值3,...};
比如下面代码，声明了一些数组变量：
#include <stdio.h>
int main(void) {
//声明了一个长度为3的整型数组
int arr[3];
//声明了一个长度为3的整型数组，并使用3、4、5给数组进行了初始化
int arr3[3] = {3, 4, 5};
//声明了一个长度为3的整型数组 并且使用了1、2对数组进行了不完全初始化
int arr2[3] = {1, 2};
//声明了一个长度为6的字符数组 并且使用a、b、c三个字符对数组进行了不完全初始化
char str[6] = {'a', 'b', 'c'};
//不指定数组长度，由系统初始化列表自动推断长度
char str2[] = {'a', 'b', 'c'};
char str3[];
str2={'c','b','d'};
return 0;
}
对于数组的声明和初始化有以下几点总结：
- 函数内只声明了数组arr，未赋初值；这种数组不会自动初始化，所以，数组中的元素的值是随机的，不确定的；
- 对于arr3，这是一种在声明时就将数组初始化的形式；右侧花括号中的参数列表，有三个逗号分隔开的值，这是一种完全初始化；
- 对于arr2，这是一种不完全初始化形式；剩余的最后一个元素会被默认初始化为0；
- 对于str，这是一个字符数组，它也没有被完全初始化；
- 对于str2，这是一种不指定数组大小的形式，系统会根据初始化列表推断出数组的大小；
- 对于str3，这种形式不被允许，编译器会报错--如果在声明时不指定数组大小，那么一定要在数组声明时就初始化；
- str2={1,2,3}，这种编译器会报错，因为数组名就像是一栋楼，比如6号楼，它永远就是6号楼，不允许再改变--即：不允许再对数组变量再进行赋值操作；
- 其实数组名是一个地址类型常量--指针常量。不允许再次对数组地址进行修改。
如何通过声明认识数组
一个小技巧，拿int arr[10];来讲：先看数组名arr，然后往右和arr紧贴着的一对方括号，得知这是一个含有10个元素的数组、接下来将arr[10]忽略掉，再看剩下的部分就是数组元素的类型。好了，有了这个小技巧之后，我们来认识一下这个数组？
int *arr[6];
int arr2[6][2];
先来看arr
- 第一步：arr右边紧挨着的方括号，得知arr是一个含有6个元素的数组；
- 第二步：去掉arr和紧挨着的方括号，剩下 int * --数组元素为：整型指针；
- 最后一步：arr是一个由6个整型指针组成的数组
再来看arr2:
- 第一步：arr2右边紧挨着的方括号，得知arr2是一个含有6个元素的数组；
- 第二步：去掉arr2和紧挨着的方括号，剩下 int [2] -- 数组元素为：数组类型；
- 最后一步：arr2是一个由6个数组组成的数组。
数组名意味着什么
数组名在表达式中退化为指针
数组名存储了整个数组在内存中的首地址；由于数组元素在内存中是连续存储的，所以数组首元素的地址和数组的首地址是相同的；
由于使用数组名在表达式中，数组名会“退化”成指针
比如：可以使用数组名给指针变量赋值int arr[10]; int * p_arr=arr;
比如：可以使用数组名做指针运算int arr_item=*(arr+1);
但是你不要认为数组名就是指针类型！！！因为数组名有自己的类型，即数组类型！！！
#include <stdio.h>
int main(void) {
int arr3[3] = {3, 4, 5};
printf("arr3的地址是:%p\n", &arr3);
printf("arr3的地址是:%p\n", arr3);
printf("arr3的第一个元素的地址是:%p\n", &arr3[0]);
return 0;
}
输出
arr3的地址是:0x16b2b7528
arr3的地址是:0x16b2b7528
arr3的第一个元素的地址是:0x16b2b7528
使用下标访问数组元素
声明并初始化一个数组后，如何访问或修改数组某个位置的元素呢？答案是使用数组名+元素下标位置；
当我们声明一个整型数组后，它的各个元素所处的下标如下图：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define NUMBER 3
int main(void) {
int arr3[NUMBER] = {3, 4, 5};
for (int i = 0; i < NUMBER; i++) {
printf("第%d个元素的值:%d\n", i + 1, arr3[i]);
}
return 0;
}
输出：
第1个元素的值:3
第2个元素的值:4
第3个元素的值:5
使用下标还可以修改此位置处的元素的值，这里不再演示。
使用指针对数组进行遍历
#include <stdio.h>
#define NUMBER 3
int main(void) {
int arr3[NUMBER] = {3, 4, 5};
int *arr3_ptr = arr3;
for (int i = 0; i < NUMBER; i++) {
printf("第%d个元素的值:%d\n", i + 1, *(arr3_ptr + i));
}
return 0;
}
由于知道数组名存储的值与数组首元素的地址相同，所以int *arr3_ptr = arr3;用数组名赋值给int类型指针逻辑上是合理的。
在for循环中，arr3_ptr+1操作，就是数组下一个元素所在的地址。而后通过解引用的操作，便可获取到下一个元素的值。
在sizeof和&取地址符号中的表现
- 在sizeof面前，数组名又充当起了代表整个数组的角色，所以sizeof(数组名)得到的大小是整个数组的大小；而非其它普通指针，得到的是一个固定大小；
#include <stdio.h>
#define NUMBER 3
int main(void) {
int arr3[NUMBER] = {3, 4, 5};
printf("arr3大小是:%lu\n", sizeof(arr3));
int *arr3_ptr = arr3;
printf("arr3_ptr大小是:%lu\n", sizeof(arr3_ptr));
return 0;
}
输出：
arr3大小是:12
arr3_ptr大小是:8
- 在取地址&符号前，数组名也充当起了数组的角色，所在当&数组名+1后得到的地址并不是简单的往后移动一个数组元素的空间大小，而是数组长度*单个数组元素字节 大小；
这两个点比较特殊，初学者需要特别关注一下这两个点。
数组元素在内存中的分布
从编辑器的内存视图来看，&数组名，得到的数组内存分布：
由上图可以看到数组元素在内存中是连续存储的；每个数组元素占用4字节。
&数组名+1
做一些有趣的事
上面说了这么多干的，也得来点儿湿的好消化，那么知道了数组的这些基础知识后，我们已经可以做一些有趣的东西了.
在开始前，先要讲一个写代码最重要的前提：一定要想好了，再去干！在动手完成功能前，先在脑子里和纸上写写画画，把程序的功能点、思路理好理完整；千万、千万、千万不要听到需求没想好就开干！！！
后面的小练习，都是秉持着先有思路，再动手的原则进行的。
找最大值
思路：认为第一个元素就是最大值；搞一个临时变量存储第一个变量的值；对数组开始遍历，在当前迭代中若发现比这个临时变量还要大的元素，则拿此元素的值更新这个临时变量；下一次迭代仍然是这个逻辑；直至数组遍历结束；那么临时变量存储的就已经是数组的最大值了。
#include <stdio.h>
#define NUMBER 13
int main(void) {
int arr3[NUMBER] = {3, 4, 5, 1, 2, 19, 2, 5, 7, 8, 10, 9, 12};
int max = arr3[0];
for (int i = 0; i < NUMBER; i++) {
if (max < arr3[i]) {
max = arr3[i];
}
}
printf("数组最大值是:%d\n", max);
return 0;
}
输出
数组最大值是:19
数组逆置
思路：数组的大小能先确定、然后定义两个临时变量x、y分别存储数组的最小下标和最大下标；对数组开始遍历，在当前迭代中交换两个下标处元素的数据，然后让x值加1、让y值减1；下一次迭代仍然是这个逻辑；但是需要注意的是：x和y不能“碰面”--即x一定要小与y。
#include <stdio.h>
#define NUMBER 13
int main(void) {
int arr3[NUMBER] = {3, 4, 5, 1, 2, 19, 2, 5, 7, 8, 10, 9, 12};
for (int i = 0; i < NUMBER; i++) {
printf("%d ", arr3[i]);
}
printf("\n");
int x = 0;
int y = NUMBER - 1;
for (int i = 0; i < NUMBER; i++) {
if (x < y) {
int tmp = arr3[x];
arr3[x] = arr3[y];
arr3[y] = tmp;
x++;
y--;
}
}
for (int i = 0; i < NUMBER; i++) {
printf("%d ", arr3[i]);
}
return 0;
}
输出
3 4 5 1 2 19 2 5 7 8 10 9 12
12 9 10 8 7 5 2 19 2 1 5 4 3
特殊的数组之二维数组
上面我们学习认识数组声明小技巧时，提到过二维数组int arr[6][2]；它是有数组组成的数组--集：数组的数组，称为二维数组。
二维数组的初始化形式有：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(void) {
int arr[6][2] = {
{4, 5},
{3, 4},
{2, 3},
{1, 2}
};
return 0;
}
把二维数组看成由6个一维数组组成的数组的角度来声明的；花括号中的参数列表中，每一个元素都是一个一维数组。
或
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(void) {
int arr[6][2] = {4, 5, 3, 4, 2, 3, 1, 2};
return 0;
}
由于数组在内存中是连续存储的，所以二维数组的初始化可以使用，一组整型数做参数列表进行初始化。
二维数组在内存中的分布
通过编辑器的内存视图，来看二维数组的内存分布情况：
二维数组总结
- 从数组的数组的角度来看二维数组，那么arr[m][n]，我们通常看作：m行、n列；
- 由此而为数组的访问便是，先访问第几行再访问第几列，如
arr[1][2]则访问到了第2行第三列的元素； - 若是要遍历二维数组，则需要两层for循环，第一层负责访问行、第二层负责访问列。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(void) {
int arr[4][2] = {
{4, 5},
{3, 4},
{2, 3},
{1, 2}
};
//遍历二维数组
for (int i = 0; i < 4; i++) {
for (int j = 0; j < 2; j++) {
printf("arr[%d][%d] = %d\n", i, j, arr[i][j]);
}
}
return 0;
}
输出
arr[0][0] = 4
arr[0][1] = 5
arr[1][0] = 3
arr[1][1] = 4
arr[2][0] = 2
arr[2][1] = 3
arr[3][0] = 1
arr[3][1] = 2
特殊的数组之字符数组
这里先给结论，
- c程序中没有字符串类型；所以使用char 类型数组存储字符串；
- 字符串字面量如"i love you !"，是包含一个看不到的
\0字符的； - 字符串字面量，可以直接给字符数组初始化的；
![image]()
- 字符串一定是字符数组，但字符数组不一定是字符串--如果字符数组中没有\0字符的话，字符数组就不是字符串
这一点，可以使用printf("%s\n",数组名)来看出区别：
#include <stdio.h>
int main(void) {
char arr[] = {'a', 'b', 'c'};
int int_arr[] = {1, 2, 3, 4};
char str[] = "abc";
printf("%s\n", arr);
printf("%s\n", str);
return 0;
}
可以看出，字符数组arr打印出来的带有特殊符号；str打印出来和预期一致；为什么arr打印出来有特殊符号？因为arr存储的就不是字符串，printf函数得到的指令确实打印字符串，所以它会从arr首元素开始找字符串结束符号\0，这个结束符号究竟在什么位置，是位置的；这也是arr打印时会出现特殊符号的由来。
- 现在有一个存储了字符串的字符数组，使用字符串长度计算函数strlen得到的值和使用sizeof得到的值是不一样的
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(void) {
char arr[] = {'a', 'b', 'c'};
int int_arr[] = {1, 2, 3, 4};
char str[] = "abc";
printf("str的内存占用为:%lu\n", sizeof(str));
printf("str的长度为:%lu\n", strlen(str));
return 0;
}
输出
str的内存占用为:4
str的长度为:3
提一下在网上看到的一位网友讲的：strlen 就像老师让我们读作文时不会把标点符号读出声； sizeof就像老师统计我们作文字数时，倒是会把标点符号统计在内。
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