【C语言初阶】C语言数组基础：从定义到遍历的全面指南

Eternity._ 2024-07-21 15:05:02 阅读 67

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❀数组

📒1. 什么是数组？🌸数组的特点🌺数组的应用

📜2. 一维数组🌈数组的创建🌞数组的初始化🌙数组的使用⭐数组在内存中的存储

📚3. 二维数组🌈数组的创建🌞数组的初始化🌙数组的使用⭐数组在内存中的存储

📙4. 数组越界📝5. 数组作为函数参数⛰️数组作为函数参数错误设计🏞️数组名🌄正确设计

📖6. 总结

🔍前言： 在编程的世界里，数据结构是构建复杂应用程序的基石，而数组则是这些基石中最基础且最不可或缺的一种。C语言，作为一门历史悠久且广泛应用于系统编程、嵌入式开发等领域的编程语言，其数组的概念与操作更是每一位C语言学习者必须掌握的核心技能

数组，简而言之，是一种连续存储相同类型数据的集合。它允许我们通过索引（或下标）快速访问其中的元素，无论是读取还是修改，都极为高效。C语言中的数组不仅支持一维形式，还可以轻松扩展到多维，为处理复杂数据提供了极大的便利

本文旨在全面而深入地介绍C语言数组的基本概念、声明与初始化、访问与遍历、以及多维数组的应用等关键内容。通过理论讲解与实例演示相结合的方式，我们将逐步揭开C语言数组的神秘面纱，帮助读者建立扎实的数组知识基础，并掌握在实际编程中灵活应用数组的技巧

让我们一同踏上这段充满挑战与收获的C语言数组之旅吧！

📒1. 什么是数组？

数组（Array）是一种基础的数据结构，用于在计算机内存中连续存储相同类型的数据。它允许通过索引（或下标）来访问这些数据元素，索引通常是从0开始的。数组中的每个元素可以通过计算偏移量来快速定位，这使得数组在访问元素时非常高效

🌸数组的特点

类型一致性： 数组中的所有元素都必须是相同的数据类型。这意味着，如果你有一个整型数组，那么数组中的所有元素都必须是整数固定大小： 在大多数编程语言中，数组的大小在声明时就必须确定，并且之后不能改变（尽管有些语言支持动态数组或类似的数据结构，如C++的std::vector或Python的列表，它们提供了动态大小的数组功能）。然而，在C99标准中，C语言引入了变长数组（VLA），其大小可以在运行时确定，但这仍然受到栈大小等限制索引访问： 数组中的元素可以通过索引来访问，索引通常是从0开始的。例如，在C语言中，如果你有一个名为arr的数组，并且你想要访问它的第一个元素，你可以使用arr[0]内存连续性： 数组中的元素在内存中是连续存储的。这意味着，如果你知道数组中某个元素的地址，你可以很容易地计算出数组中其他元素的地址

🌺数组的应用

存储和处理一系列的数据，如学生的成绩、商品的库存量等作为函数参数传递数据集合实现算法，如排序、搜索等字符串处理，因为字符串在C语言中是通过字符数组来实现的表示多维数据结构，如矩阵和表格

尽管数组是编程中非常基础且强大的工具，但它们也有一些局限性，比如大小固定（对于传统数组而言）和类型单一。因此，在需要更灵活的数据结构时，程序员可能会选择使用其他数据结构，如链表、树或图等。然而，对于许多常见的编程任务来说，数组仍然是首选的数据结构之一

📜2. 一维数组

数组是一组相同类型元素的集合

🌈数组的创建

数组的创建方式：

<code>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

数组创建代码示例 (C语言)：

//代码1

int arr1[10];

//代码2

int count = 10;

int arr2[count];

//代码3

char arr3[10];

float arr4[1];

double arr5[20];

注意：我们来看一下代码二，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

🌞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）

数组的初始化：

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

注意：要区分以下这两种数组初始化

char arr1[] = "abc";

char arr2[3] = { 'a','b','c' };

🌙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

数组的使用：

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循环遍历数组

for (i = 0; i < sz; i++)

{

arr[i] = i;

}

//输出数组的内容

i = 0;

// while循环遍历数组

while (i < sz)

{

printf("%d ", arr[i]);

i++;

}

return 0;

}

通过示例：

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

int arr[10];

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

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⭐数组在内存中的存储

代码示例 (C语言)：

<code>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;

}

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注意：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

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