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c语言回顾-数组(全网最详细,哈哈哈)

目录

前言,和小编一起感受数组的魅力!!!

1.数组的概念

2.一维数组的创建和初始化

2.1数组创建

2.2数组的初始化

2.3数组的类型

3.一维数组的使用

3.1数组下标

3.2数组元素的输入输出

小结:

4.一维数组在内存中的存储

5.sizeof的使用,计算数组个数

6.步入二维数组

6.1.二维数组的概念

6.2二维数组的声明和初始化

6.3二维数组元素的输入输出

6.4二维数组在内存中的存储

7.C99中的变长数组(补充)

声明变长数组

特点和注意事项

结束语


前言,和小编一起感受数组的魅力!!!

1.数组的概念

数组是一种用于存储相同类型数据元素的数据结构。它是C语言中的一种重要数据类型。数组可以包含多个元素,并通过索引(下标)来访问和操作这些元素。

从概念中发现:

数组中存放的是1个或者多个数据,但是数组元素个数不能为0。
数组中存放的多个数据,类型是相同的。

补充了解:

在C语言中,标准并没有明确禁止定义大小为0的数组,但实际行为取决于具体的编译器和实现。在某些编译器中,定义大小为0的数组可能会导致编译错误或未定义行为。在标准C(C99及之后的标准)中,声明大小为0的数组并不是合法的。

然而,在某些情况下,特别是结构体中的灵活数组成员(flexible array member),可以使用一种类似于0大小数组的结构。

数组分为一维数组和多维数组,常见的多维数组是二维数组。

2.一维数组的创建和初始化

2.1数组创建

在C语言中,数组的声明由元素类型和数组名组成,可以指定数组的大小(元素个数)。以下是数组声明的一般形式:

type arrayName[size];

其中:

  • type 表示数组中元素的数据类型,可以是基本数据类型(如整数、浮点数、字符等)或自定义类型(如结构体)。
  • arrayName 是数组的名称,用于在程序中引用数组。
  • size 表示数组的大小,即数组中元素的个数。
比如:我们现在想存储某个班级的20人的数学成绩,那我们就可以创建一个数组,如下:
 
int math[20];
当然我们也可以根据需要创建其他类型和大小的数组:
char ch[8];
double score[10];

2.2数组的初始化

有时候,数组在创建的时候,我们需要给定一些初始值值,这种就称为初始化的。
那数组如何初始化呢?数组的初始化⼀般使用大括号,将数据放在大括号中。
//完全初始化
int arr[5] = {1,2,3,4,5};
//不完全初始化
int arr2[6] = {1};//第⼀个元素初始化为1,剩余的元素默认初始化为0
//错误的初始化 - 初始化项太多,超过了数组大小
int arr3[3] = {1, 2, 3, 4};

2.3数组的类型

数组也是有类型的,数组算是一种自定义类型,去掉数组名留下的就是数组的类型。
例如:
int arr1[10];
int arr2[12];
char ch[5];
arr1数组的类型是 int [10]
arr2数组的类型是 int[12]
ch 数组的类型是 char [5]

3.一维数组的使用

3.1数组下标

C语言规定数组是有下标的,下标是从0开始的,假设数组有n个元素,最后一个元素的下标是n-1,下标就相当于数组元素的编号,如下:
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
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在C语言中数组的访问提供了⼀个操作符 [ ] ,这个操作符叫:下标引用操作符。
有了下标访问操作符,我们就可以轻松的访问到数组的元素了,比如我们访问下标为7的元素,我们就 可以使用arr[7] ,想要访问下标是3的元素,就可以使用 arr[3] ,如下代码:
#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; 
 printf("%d\n", arr[7]);//8
 printf("%d\n", arr[3]);//4
 return 0;
}

3.2数组元素的输入输出

输入和输出数组的元素,可以使用循环结构来遍历数组。

让数组下标显示出来再进行索引。

#include <stdio.h>

int main() {
    int numbers[5];

    // 输入数组元素
    printf("Enter 5 numbers:\n");
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        scanf("%d", &numbers[i]);
    }

    // 输出数组元素
    printf("The numbers are:\n");
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d ", numbers[i]);
    }

    return 0;
}

首先声明了一个包含5个整数的数组 numbers。然后,使用循环结构来输入数组元素。在每次循环中,通过 scanf 函数将输入的值存储到数组的相应位置。接下来,使用循环结构输出数组的元素。在每次循环中,使用 printf 函数打印输出数组元素。请注意,在输入和输出数组元素时,循环的控制变量 i 表示数组的索引,从0递增到4,对应数组的五个元素。

小结:

一维数组的使用包括数组的声明和初始化、通过索引访问和操作数组元素,以及使用循环结构输入和输出数组元素。这些基本操作可以让您更灵活地处理一组相关的数据。

4.一维数组在内存中的存储

我们通过打印数组中元素的地址来观察

#include <stdio.h>
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("&arr[%d] = %p\n ", i, &arr[i]);
 }
 return 0;
}

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从输出的结果我们分析,数组随着下标的增长,地址是由小到大变化的,并且我们发现每两个相邻的元素之间相差4(因为⼀个整型是4个字节)。所以我们得出结论:数组在内存中是连续存放的。

5.sizeof的使用,计算数组个数

sizeof 中C语言是一个关键字,是可以计算类型或者变量大小的,其实 sizeof 也可以计算数组的大小。

#include <stido.h>
int main()
{
 int arr[10] = {0};
 printf("%d\n", sizeof(arr));
 return 0;
}
这里输出的结果是40,计算的是数组所占内存空间的总大小,单位是字节。
我们又知道数组中所有元素的类型都是相同的,那只要计算出一个元素所占字节的个数,数组的元素个数就能算出来。这里我们选择第一个元素算大小就可以。
#include <stido.h>
int main()
{
 int arr[10] = {0};
 int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
 printf("%d\n", sz);
 return 0;
}

结果:10

小编提醒:

以后在代码中需要数组元素个数的地方就不用固定写死了,使用上面的计算,不管数组怎么变化,计算出的大小也就随着变化了。

6.步入二维数组

6.1.二维数组的概念

二维数组是C语言中的一种特殊数据类型,用于存储具有两个维度的数据。它可以看作是一个由行和列组成的表格或矩阵,其中每个元素都可以通过行索引和列索引来访问和操作。

6.2二维数组的声明和初始化

dataType arrayName[rowSize][columnSize];

  • dataType 表示数组中元素的数据类型,可以是整数、浮点数、字符或其他自定义类型。
  • arrayName 是数组的名称,用于在程序中引用数组。
  • rowSize 表示数组的行数,即矩阵的行数。
  • columnSize 表示数组的列数,即矩阵的列数。
int arr[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};

这声明了一个名为 arr 的二维整数数组,它有3行和5列,总共可以存储3x5=15个整数,并进行了初始化。

二维数组的元素可以通过行索引和列索引来访问。行索引和列索引都从0开始计数,依次递增。例如,要访问二维数组 arr 的第2行第3列的元素,可以使用以下方式:

arr[1][2] = 10; // 将第2行第3列的元素赋值为10

int x = arr[0][3]; // 将第1行第4列的元素的值赋给变量x

printf("%d",arr[2][4]);//打印第2行第4列的元素的值

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6.3二维数组元素的输入输出

我们只要能够按照一定的规律产生所有的行和列的数字就行;以上一段代码中的arr数组为例,行的选择范围是0~2,列的取值范围是0~4,借助循环实现生成所有的下标。
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};
 int i = 0;//遍历⾏
 //输⼊
 for(i=0; i<3; i++) //产⽣⾏号
 {
 int j = 0;
 for(j=0; j<5; j++) //产⽣列号
 {
 scanf("%d", &arr[i][j]); //输⼊数据
 }
 }
 //输出
 for(i=0; i<3; i++) //产⽣⾏号
 {
 int j = 0;
 for(j=0; j<5; j++) //产⽣列号
 {
 printf("%d ", arr[i][j]); //输出数据
 }
 printf("\n");
 }
 return 0;
}

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6.4二维数组在内存中的存储

像一维数组一样,我们如果想研究二维数组在内存中的存储方式,可以打印出数组所有元素的地址的。
#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[3][5] = { 0 };
 int i = 0;
 int j = 0;
 for (i = 0; i < 3; i++)
 {
 for (j = 0; j < 5; j++)
 {
 printf("&arr[%d][%d] = %p\n", i, j, &arr[i][j]);
 }
 }
 return 0;
}

输出结果:

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从输出的结果来看,每一行内部的每个元素都是相邻的,地址之间相差4个字节,跨行位置处的两个元素(如:arr[0][4]和arr[1][0])之间也是差4个字节, 所以二维数组中的每个元素都是连续存放的。
如图所示:
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7.C99中的变长数组(补充)

在C99标准之前,C语言在创建数组的时候,数组大小的指定只能使用常量、常量表达式,或者如果初始化数据的时候,可以省略数组大小。
int arr1[10];
int arr2[3+5];
int arr3[] = {1,2,3};
这样的语法限制,让我们创建数组就不够灵活,有时候数组大了就浪费空间,有时候数组又小了就不够用。
C99中给一个变长数组(variable-length array,简称 VLA)的新特性,允许我们可以使用变量指定
数组大小。
int n = a+b;
int arr[n];

在C语言中,变长数组(Variable Length Arrays,简称VLA)是一种特殊的数组类型,它允许数组的大小在运行时动态确定。这一特性在C99标准中引入,使得程序可以更灵活地处理数组大小不确定的情况。

声明变长数组

变长数组的声明与普通数组相似,但它的大小不是一个常量表达式,而是一个变量或表达式的结果。以下是一个变长数组的声明示例:

#include <stdio.h>

int main() {
    int n;
    printf("Enter the size of the array: ");
    scanf("%d", &n);  // 读取数组大小

    int arr[n];  // 声明变长数组

    // 输入数组元素
    printf("Enter %d elements:\n", n);
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        scanf("%d", &arr[i]);
    }

    // 输出数组元素
    printf("The elements are:\n");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }

    return 0;
}

在这个示例中,数组 arr 的大小由变量 n 的值决定。用户输入数组大小 n 后,程序动态创建一个大小为 n 的数组,并读取和输出 n 个元素。

特点和注意事项

  1. 作用域和生命周期:

    变长数组的作用域和生命周期与其所在的块作用域相同。它在声明的块作用域内有效,块作用域结束时变长数组也随之销毁。
  2. 运行时确定大小:

    变长数组的大小在运行时确定,使得程序可以处理大小不确定的数据结构。
  3. 不支持全局或静态变长数组:

    变长数组不能声明为全局变量或静态变量,只能在函数内使用。
  4. 内存分配:

    变长数组的内存分配在栈上,因此不能使用太大的数组以防止栈溢出。

结束语

本节内容到此结束,内容有点多,感谢友友们到看到最后。

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