C语言数组详解

数组 一、数组的概念 1、数组的一般概念

• 数组：按照一定规律排列的具有相同数据类型的变量的集合
• 数组名：对于数组中的若干变量，可以用同一名称来命名
• 下标：各变量在数组中的位置，可以用数组来表示
• 数组元素（下标变量）：有了数组名和下标，就可以唯一的表示数组中的某个变量

2、数组的特点

• 确定性：数组一旦定义，其长度就确定下来，所包含的元素不可更改
• 同质性：数组中的元素可以是任意数据类型，但数组中的所有元素只能是同一种数据类型，不能出现混合类型
• 有序性：数组中的各元素是有先后顺序的，元素的下标即表示它在数组中的位置，且数组中的所有元素在内存中按照这个先后顺序连续存放在一起

3、数组的使用场合

当需要多个数据而不想定义过多变量时，可以使用数组来解决问题；通过数组名和下标引用一系列的变量

二、一维数组

一维数组是最简单的一种类型，数组在使用前必须先进行定义

1、一维数组的定义

• 一维数组的定义方式： 类型说明符 数组名[常量表达式];

  • 类型说明符 可以是任一一种数据类型，表示该数组的所有元素的都是该类型；

  • 数组名 是用户自定义的数组标识符，其命名规则和定义变量名一样，应符合标识的命名规则；

  • 常量表达式 表示数组的长度，即该数组包含元素的个数。例如：

    int num[500];

• 注意：

  • 数组名不能与现有的变量名重复
  • 方括号中的常量表达式表示数组元素的个数
  • 常量表达式中不能包含变量、其值必须是大于0的正整数
  • 若数组初始化，则常量表达式可以省略

2、一维数组的初始化

除了赋值语句依次对各元素进行赋值以外，为了提高程序的运行效率，可以在定义数组的同时给数组元素赋初值，即数组的初始化

• 初始化的一般形式 ：类型说明符 数组名[常量表达式]={值1 ,值2, …, 值n};

  • 其中：花括号的数值是依次赋给数组中的每一个元素，各数值用逗号隔开
  • 可分为完全初始化和不完全初始化
    • 完全初始化：int arr[10]= { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }
    • 不完全初始化：int arr[10]= { 1,2,3,4,5} 余下的以0填入。

• 注意：

  • 花括号里的值的个数不应该超过数组的长度
  • 在定义数组的同时使用上述初始化方法方可
  • 对数组中的部分元素赋初值：当值的个数小于数组元素的个数，这些值将依次赋给数组中的前若干个元素，剩下的元素赋值为0

3、一维数组元素的引用

数组本质上是一组变量的集合，在使用数组时不能将数组作为一个整体来进行引用，只能对数组中的任意元素进行引用

• 引用数组元素的一般形式：数组名[下标];
  • 数组名必须是已经定义过的数组；
  • 下标可以是常量、变量或表达式，但其值必须是整型，且下标的范围是0~n-1（n为已定义数组的长度）。例如：

int num[500];
int total;
……
total=num[100]+num[200];

其中，num[500]表示num数组包含500个元素;而num[100]和num[200]分别表示数组num中的第101和第201个元素（起始下标为0），并且都为一个整数值。

4、一维数组的一些

• 计算数组的大小：数组的大小可以通过计算得到。例如：

  int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);

• 一维数组在内存中的存储

• 可知：

  • 一维数组在内存中是连续存放的；
  • 随着数组下标的增长，地址是由低向高变化的。

• 数组名是什么？

  • 数组名是数组首元素的地址。

- 但是又两个例外：
  - sizeof(数组名) -- 数组名表示整个数组 -- 计算的是整个数组的大小，单位是字节
  - &数组名 -- 数组名表示整个数组 -- 取出的是整个数组的地址

三、二维数组 1、二维数组的定义

如果一个数组的每个元素也是数组类型，那么这个数组就是多维数组。

当数组元素为一维数组时，该数组即二维数组。

• 二维数组的一般形式：类型说明符 数组名[常量表达式1][常量表达式2];

  • 常量表达式1和常量表达式2分别用来表示数组的第一维和第二维的长度

• 为了更好的理解二维数组，可以把一个二维数组a[m][n]看作一个m行n列的矩阵，即将二维数组写成行列组合的形式

例如：

数组：a[3][3]可以看作一个3*3的矩阵：
a[0][0]  a[0][1]  a[0][2]
a[1][0]  a[1][1]  a[1][2]
a[2][0]  a[2][1]  a[2][2]

2、二维数组元素的引用

使用二维数组时不能将其作为一个整体进行引用，只能对数组中的任意元素进行引用；

• 引用二维数组的一般形式：数组名[下标1][下标2];

引用二维数组元素和定义数组的形式相似，但其表达的含义不同。

3、二维数组的初始化

• 初始化的一般格式：

类型说明符 数组名[常量表达式1][常量表达式2] = {{值 _{0 0}, …, 值_{0 n-1}},{值_{1 0}, …, 值_{1 n-1}}, …, {值_{m-1 0}, …, 值_{m-1 n-1}}};

例如：

注意：

• 内层花括号的个数对应数组第一维的长度即行数，内层花括号的值的个数对应数组第二维的长度即列数，二者都不能超过上限
• 如果初始化时给出了所有数组元素的值，则可以省略内层的花括号
• 二维数组初始化后，可以省略行，但不能省略列：arr[][4] = {{ 1,2 },{ 3,4 }};
• 对数组中的部分元素赋初值：
  • 值的个数小于数组元素的个数，这些值将依次赋给数组中的前若干元素，对于剩余元素，将赋值为0

4、二维数组在内存中的存储

• 二维数组在内存中的存储

• 可知：

  • 二维数组在内存中是连续存放的——每一行内部是连续的，换行也是连续的（这也是为什么列不能省略）

四、字符数组

用来专门存放字符的数组称为字符数组

1、字符数组的定义

• 字符数组的定义： char 数组名[常量表达式];
  • char表示：该数组的所有元素都是字符类型
  • 数组名是用户自定义的数组标识符
  • 常量表达式用来表示数组的长度

2、字符数组元素的引用

与一维数组元素的引用类似

3、字符数组的赋值

形式与一维数组类似

• 注意：
  • 空格’ '也是一个字符
  • 当花括号中字符的个数超出数组长度，系统显示内存溢出
  • 花括号中字符的个数小于数组长度，这些字符依次赋给数组中的前若干个元素，对于剩余元素，系统自动赋为空字符（‘’）
  • 二维字符数组的赋值方法和数值型数组类似

4、字符串

在C语言中，没有专门的字符串变量，但可以将字符串作为字符数组来处理，即用一个字符数组来存放一个字符串。例如：

char a[10]={"hello"};
char a[10]="hello";

以上两种写法完全等价；此外用字符串进行赋值时也可以不指定字符数组的长度。例如：char a[]="hello"

注意：

• 采用字符串赋值得到的数组a比采用单个字符逐个赋值得到的数组a的长度多1个字节，最后会添加一个空字符（‘’）来 作为结束标志
  • char a[10]="Hello!";会丢失’!'，需要特别注意

5、字符数组的输入输出

单个字符的输入输出通过格式符 “%c”，字符串的输入输出通过格式符 “%s”；

***例五：***输入一个字符串并原样输出

#include 
void main()
{
    char c[15];
    printf("请输入一个长度不超过15的字符串:n");
    scanf("%sn", c);
    printf("输入的字符串是：%sn", c);
}

对于上述注意事项：

• 对于一个字符数组，如果不做初始化赋值，则必须在定义时指明数组的长度
• scanf()函数的各输入项前必须有地址符”&“，C语言规定，字符数组名即代表了该数组的首元素的地址，因此在字符数组名c前面不能加地址符”&“
• 当用scanf()函数输入字符串时，由于scanf()函数将空格解释为多个输入变量的分隔符，所以字符串中不能含有空格，否则将以空格作为字符串的结束符

五、指针数组

在指针章节详解