C · 初阶 | 数组？看一遍就够了

在这里插入图片描述

啊我摔倒了..有没有人扶我起来学习….

前言
一、一维数组的创建和初始化
- 1.1 数组的创建
- 1.2 数组的初始化
- 1.3 一维数组的使用
- 1.4 一维数组在内存中的存储
二、二维数组的创建和初始化
- 2.1 二维数组的创建
- 2.2 二维数组的初始化
- 2.3 二维数组的使用
- 2.4 二维数组在内存中的存储
三、数组越界
四、数组作为函数参数
- 4.1 冒泡排序函数的错误设计
- 4.2 数组名是什么？
- 4.3 冒泡排序函数的正确设计

前言

数组（Array）是有序的元素序列。若将有限个类型相同的变量的集合命名，那么这个名称为数组名。组成数组的各个变量称为数组的分量，也称为数组的元素，有时也称为下标变量。用于区分数组的各个元素的数字编号称为下标。数组是在程序设计中，为了处理方便，把具有相同类型的若干元素按有序的形式组织起来的一种形式。这些有序排列的同类数据元素的集合称为数组。
数组是用于储存多个相同类型数据的集合。

一、一维数组的创建和初始化

1.1 数组的创建

数组是一组相同类型元素的集合。

数组的创建方式：

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

数组创建的实例：

char arr3[10];
float arr4[1];
double arr5[20];

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（初始化）

看代码：

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

但是对于下面的代码要区分，内存中如何分配*

char arr1[] = "abc";//数组中包含\0
char arr2[3] = {'a','b','c'};//数组中不包含\0

1.3 一维数组的使用

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

我们来看代码：

#include 
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(i=0; i<10; i++)//这里写10，好不好？
 {
 arr[i] = i;
 } 
 //输出数组的内容
 for(i=0; i<10; ++i)
 {
 printf("%d ", arr[i]);
 }
 return 0; }

总结:

1. 数组是使用下标来访问的，下标是从0开始

2. 数组的大小可以通过计算得到sizeof(arr)/sizeof(arr[0])

1.4 一维数组在内存中的存储

接下来我们探讨数组在内存中的存储。

看代码：

#include 
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; 
}

输出结果：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

二、二维数组的创建和初始化

2.1 二维数组的创建

//数组创建
int arr[3][4];
char arr[3][5];
double arr[2][4];

2.2 二维数组的初始化

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

2.3 二维数组的使用

二维数组的使用也是通过下标的方式

看代码：

#include 
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++)
		{
			arr[i][j] = i * 4 + j;
		}
	}
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < 4; j++)
		{
			printf("%d ", arr[i][j]);
		}
	}
	return 0;
}

输出结果：

2.4 二维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 
int main()
{
	int arr[3][4];
	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;
}

输出结果：

通过结果我们可以分析到，其实二维数组在内存中也是连续存储的

三、数组越界

数组的下标是有范围限制的
数组的下规定是从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
所以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，超出了数组合法空间的访问
C语言本身是不做数组下标的越界检查，编译器也不一定报错，但是编译器不报错，并不意味着程序就是正确的，所以程序员写代码时，最好自己做越界的检查

include 
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;
}

输出结果：

二维数组的行和列也可能存在越界

四、数组作为函数参数

往往我们在写代码的时候，会将数组作为参数传个函数，比如：我要实现一个冒泡排序（这里要讲算法思想）函数将一个整形数组排序
那我们将会这样使用该函数：

4.1 冒泡排序函数的错误设计

方法一：

#include 
void bubble_sort(int arr[])
{
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//这样对吗？
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - i - 1; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}
		}
	}
}
int main()
{
	int i = 0;
	int arr[] = { 3,1,7,5,8,9,0,2,4,6 };
	bubble_sort(arr);//是否可以正常排序？
	for (i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

输出结果：方法一出问题，那我们找一下问题，调试之后可以看到 bubble_sort 函数内部的 sz ，是1。

难道数组作为函数参数的时候，不是把整个数组传递过去？

4.2 数组名是什么？

#include 
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5 };
	printf("%p\n", arr);
	printf("%p\n", &arr[0]);
	printf("%d\n", *arr);
	
	return 0;
}

输出结果：结论：数组名是数组首元素的地址（有两个例外）

如果数组名是首元素地址，那么：

int arr[10] = {0};
printf("%d\n", sizeof(arr));

为什么输出的结果是：40？

补充：
1. sizeof(数组名)，计算整个数组的大小，sizeof内部单独放一个数组名，数组名表示整个数
  
  组
2. &数组名，取出的是数组的地址。&数组名，数组名表示整个数组
除此两种情况之外，所有的数组名都表示数组首元素的地址

4.3 冒泡排序函数的正确设计

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[] ，表示的依然是一个指针 int *arr
那么，函数内部的 sizeof(arr) 结果是4
如果方法一错了，该怎么设计？

方法二：

#include 
void bubble_sort(int arr[],int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - i - 1; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}
		}
	}
}
int main()
{
	int i = 0;
	int arr[] = { 3,1,7,5,8,9,0,2,4,6 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	bubble_sort(arr, sz);//是否可以正常排序？
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}