C语言 - 数组

数组

C 语言支持数组数据结构,它可以存储一个固定大小的相同类型元素的顺序集合。数组是用来存储一系列数据,但它往往被认为是一系列相同类型的变量。

数组的声明并不是声明一个个单独的变量,比如 runoob0、runoob1、...、runoob99,而是声明一个数组变量,比如 runoob,然后使用 runoob[0]、runoob[1]、...、runoob[99] 来代表一个个单独的变量。

所有的数组都是由连续的内存位置组成。最低的地址对应第一个元素,最高的地址对应最后一个元素。

C 中的数组

数组中的特定元素可以通过索引访问,第一个索引值为 0

C 语言还允许我们使用指针来处理数组,这使得对数组的操作更加灵活和高效。

声明数组

在 C 中要声明一个数组,需要指定元素的类型和元素的数量,如下所示:

type arrayName [ arraySize ];

这叫做一维数组。arraySize 必须是一个大于零的整数常量,type 可以是任意有效的 C 数据类型。例如,要声明一个类型为 double 的包含 10 个元素的数组 balance,声明语句如下:

double balance[10];

现在 balance 是一个可用的数组,可以容纳 10 个类型为 double 的数字。

初始化数组

在 C 中,您可以逐个初始化数组,也可以使用一个初始化语句,如下所示:

double balance[5] = {1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0};

大括号 { } 之间的值的数目不能大于我们在数组声明时在方括号 [ ] 中指定的元素数目。

如果您省略掉了数组的大小,数组的大小则为初始化时元素的个数。因此,如果:

double balance[] = {1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0};

您将创建一个数组,它与前一个实例中所创建的数组是完全相同的。下面是一个为数组中某个元素赋值的实例:

balance[4] = 50.0;

上述的语句把数组中第五个元素的值赋为 50.0。所有的数组都是以 0 作为它们第一个元素的索引,也被称为基索引,数组的最后一个索引是数组的总大小减去 1。以下是上面所讨论的数组的的图形表示:

数组表示

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 runoob 的索引值为 8:

访问数组元素

数组元素可以通过数组名称加索引进行访问。元素的索引是放在方括号内,跟在数组名称的后边。例如:

double salary = balance[9];

上面的语句将把数组中第 10 个元素的值赋给 salary 变量。下面的实例使用了上述的三个概念,即,声明数组、数组赋值、访问数组:

实例

#include <stdio.h>
 
int main ()
{
   int n[ 10 ]; /* n 是一个包含 10 个整数的数组 */
   int i,j;
 
   /* 初始化数组元素 */         
   for ( i = 0; i < 10; i++ )
   {
      n[ i ] = i + 100; /* 设置元素 i 为 i + 100 */
   }
   
   /* 输出数组中每个元素的值 */
   for (j = 0; j < 10; j++ )
   {
      printf("Element[%d] = %d\n", j, n[j] );
   }
 
   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Element[0] = 100
Element[1] = 101
Element[2] = 102
Element[3] = 103
Element[4] = 104
Element[5] = 105
Element[6] = 106
Element[7] = 107
Element[8] = 108
Element[9] = 109

 

获取数组长度

数组长度可以使用 sizeof 运算符来获取数组的长度,例如:

int numbers[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int length = sizeof(numbers) / sizeof(numbers[0]);

实例

#include <stdio.h>

int main() {
    int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int length = sizeof(array) / sizeof(array[0]);

    printf("数组长度为: %d\n", length);

    return 0;
}

使用宏定义:

实例

#include <stdio.h>

#define LENGTH(array) (sizeof(array) / sizeof(array[0]))

int main() {
    int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int length = LENGTH(array);

    printf("数组长度为: %d\n", length);

    return 0;
}

以上实例输出结果为:

数组长度为: 5

数组名

在 C 语言中,数组名表示数组的地址,即数组首元素的地址。当我们在声明和定义一个数组时,该数组名就代表着该数组的地址。

例如,在以下代码中:

int myArray[5] = {10, 20, 30, 40, 50};

在这里,myArray 是数组名,它表示整数类型的数组,包含 5 个元素。myArray 也代表着数组的地址,即第一个元素的地址。

数组名本身是一个常量指针,意味着它的值是不能被改变的,一旦确定,就不能再指向其他地方。

我们可以使用&运算符来获取数组的地址,如下所示:

int myArray[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
int *ptr = &myArray[0]; // 或者直接写作 int *ptr = myArray;

在上面的例子中,ptr 指针变量被初始化为 myArray 的地址,即数组的第一个元素的地址。

需要注意的是,虽然数组名表示数组的地址,但在大多数情况下,数组名会自动转换为指向数组首元素的指针。这意味着我们可以直接将数组名用于指针运算,例如在函数传递参数或遍历数组时:

实例

void printArray(int arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", arr[i]); // 数组名arr被当作指针使用
    }
}

int main() {
    int myArray[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
    printArray(myArray, 5); // 将数组名传递给函数
    return 0;
}

在上述代码中,printArray 函数接受一个整数数组和数组大小作为参数,我们将 myArray 数组名传递给函数,函数内部可以像使用指针一样使用 arr 数组名。

 

二维数组

多维数组最简单的形式是二维数组。一个二维数组,在本质上,是一个一维数组的列表。声明一个 x 行 y 列的二维整型数组,形式如下:

type arrayName [ x ][ y ];

其中,type 可以是任意有效的 C 数据类型,arrayName 是一个有效的 C 标识符。一个二维数组可以被认为是一个带有 x 行和 y 列的表格。下面是一个二维数组,包含 3 行和 4 列:

int x[3][4];

C 中的二维数组

因此,数组中的每个元素是使用形式为 a[ i , j ] 的元素名称来标识的,其中 a 是数组名称,i 和 j 是唯一标识 a 中每个元素的下标。

初始化二维数组

多维数组可以通过在括号内为每行指定值来进行初始化。下面是一个带有 3 行 4 列的数组。

int a[3][4] = {  
 {0, 1, 2, 3} ,   /*  初始化索引号为 0 的行 */
 {4, 5, 6, 7} ,   /*  初始化索引号为 1 的行 */
 {8, 9, 10, 11}   /*  初始化索引号为 2 的行 */
};

内部嵌套的括号是可选的,下面的初始化与上面是等同的:

int a[3][4] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};

访问二维数组元素

二维数组中的元素是通过使用下标(即数组的行索引和列索引)来访问的。例如:

int val = a[2][3];

上面的语句将获取数组中第 3 行第 4 个元素。您可以通过上面的示意图来进行验证。让我们来看看下面的程序,我们将使用嵌套循环来处理二维数组:

实例

#include <stdio.h>
 
int main ()
{
   /* 一个带有 5 行 2 列的数组 */
   int a[5][2] = { {0,0}, {1,2}, {2,4}, {3,6},{4,8}};
   int i, j;
 
   /* 输出数组中每个元素的值 */
   for ( i = 0; i < 5; i++ )
   {
      for ( j = 0; j < 2; j++ )
      {
         printf("a[%d][%d] = %d\n", i,j, a[i][j] );
      }
   }
   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

a[0][0] = 0
a[0][1] = 0
a[1][0] = 1
a[1][1] = 2
a[2][0] = 2
a[2][1] = 4
a[3][0] = 3
a[3][1] = 6
a[4][0] = 4
a[4][1] = 8

如上所述,您可以创建任意维度的数组,但是一般情况下,我们创建的数组是一维数组和二维数组。

 

 

字符数组

定义

C语言中,没有字符串这种数据类型,可以通过char的数组来替代,字符串一定是一个char的数组,但char的数组未必是字符串:

  • 以数字0(字符‘\0’的 ascii 值为 0)结尾的char数组就是一个字符串
  • 如果char数组没有以字符\0结尾,那么它就不是字符串,只是一个普通的字符数组
  • 字符串是一种特殊的char类型数组。
#include <stdio.h>
int main()
{
	char c1[] = { 'h', ' ', 'e', 'l', 'l', 'o' }; 
	printf("c1 = %s\n", c1);
	char c2[] = { 'h', ' ', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0' };
	printf("c2 = %s\n", c2);
	char c3[] = { 'h', ' ', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd', '\0' };
	printf("c3 = %s\n", c3);

	return 0;
}
c1 = h ello烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫
烫?徾?
c2 = h ello
c3 = h ello

第 4 行:定义并初始化一个char类型的一维数组,不是字符串
第 5 行:打印有乱码,因为字符数组末尾没有’\0’结束符
第 6 行:定义并初始化一个char类型的一维数组,是字符串
第 7 行:打印没有乱码,因为字符数组末尾以字符’\0’结束
第 8 行:定义并初始化一个char类型的一维数组,是字符串
第 9 行:打印没有乱码,因为字符数组末尾以字符’\0’结束,如果字符串中有多个\0结束符,数据读到第一个结束符就结束了,会忽略后边的内容,因此world没有被输出到屏幕。

 

初始化

字符数组的初始化和前面讲到的数组的初始化方式类似,下面举例说明:

#include <stdio.h>
int main()
{
	char buf1[] = { 'a', 'b', 'c' };
	printf("buf = %s\n", buf1);

	char buf2[100] = { 'a', 'b', 'c' };
	printf("buf2 = %s\n", buf2);

	char buf3[100] = { 0 };

	char buf4[2] = { '1', '2', '3' };	// error

	char buf5[50] = { '1', 'a', 'b', '0', '7' };
	printf("buf5 = %s\n", buf5);

	char buf6[50] = { '1', 'a', 'b', 0, '7' };
	printf("buf6 = %s\n", buf6);

	char buf7[50] = { '1', 'a', 'b', '\0', '7' };
	printf("buf7 = %s\n", buf7);

	char buf8[] = "agjdslgjlsdjg";
    printf("buf8 = %s\n", buf8);

	char buf9[] = "\012abc";
	printf("str = %s\n", buf9);

	return 0;
}

程序输出的结果如下:

buf = abc烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫
烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫蘰i
buf2 = abc
buf5 = 1ab07
buf6 = 1ab
buf7 = 1ab
buf8 = agjdslgjlsdjg
str =
abc

 

 

 

posted @ 2023-10-11 12:00  [BORUTO]  阅读(162)  评论(1)    收藏  举报