c语言—数组详解(建议收藏)

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

一、一维数组

1.一维数组的创建和初始化

(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：

//代码1
int arr1[10];
char arr2[10];
float arr3[1];
double arr4[20];
//代码2
//用宏定义的方式
#define X 3
int arr5[X];
//代码3
//错误使用
int count = 10;
int arr6[count];//数组时候可以正常创建？

注：数组创建， [] 中要给一个常量才可以，不能使用变量。可以直接用常量，或者使用宏定义。

(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：
1.

int arr1[5] = { 
   1，2，3，4，5}；

初始化后各元素的值

int arr2[6] = { 
   1,2,3};

初始化后各元素的值

int arr3[] = { 
   1,2,3,4};

初始化后各元素的值

char arr5[] = { 
   'a','b','c'};

初始化后各元素的值

6.(1)

char arr6[] = "abcdef";

初始化后各元素的值

6.(2)

char arr6[6] = "abcdef";//注意数组大小和最后一项的差别

！！这样初始化是有问题的，因为无法正常读取字符串的结束标志('\0'),导致字符串的长度和内容不能得知！！

 char arr7[6] = "zxc";

初始化后各元素的值

结论

1. 数组是具有相同类型的集合，数组的大小（即所占字节数）由元素个数乘以单个元素的大小。
2. 数组只能够整体初始化，不能被整体赋值。只能使用循环从第一个逐个遍历赋值。
3. 初始化时，数组的维度或元素个数可忽略 ，编译器会根据花括号中元素个数初始化数组元素的个数。
4. 当花括号中用于初始化值的个数不足数组元素大小时，数组剩下的元素依次用0初始化。
5. 字符型数组在计算机内部用的时对应的ascii码值进行存储的。
6. 一般用”“引起的字符串，不用数组保存时，一般都被直接编译到字符常量区，并且不可被修改。

在内存中的存储

2.一维数组的使用

[ ] ，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 <stdio.h>
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，此时可以是变量
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{ 
   
		arr[i] = i;
	}
	//输出数组的内容
	for (i = 0; i < 10; ++i)
	{ 
   
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

注意：

1. sizeof()操作符用于取长度，以字节为单位。sizeof(数组名)即求的时整个数组的大小。sizeof(首元素)即求数组单个元素大小。用0下标，是因为数组至少存在一个有效元素，所以0下标永远存在。
2. 数组是使用下标来访问的，下标是从0开始。
3. 数组的大小可以通过计算得到。建议采用sizeof(arr)/sizeof(arr[0])这种方式。

3.一维数组在内存中的存储

先看代码吧：

#include <stdio.h>
int main()
{ 
   
	int arr[10] = { 
    0 };
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); ++i)
	{ 
   
		printf("&arr[%d] = %p\n", i, &arr[i]);
	}
	return 0;
}

输出的结果如下：

仔细观察输出的结果，可知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。

总结：

1. 数组在内存中开辟是线性连续且递增的。
2. 在c语言中，任何变量（基本变量，指针变量，结构体变量，数组变量）的空间都是整体开辟，但任何元素的起始地址一定是开辟字节当中最小的。

二、二维数组

1.二维数组的创建和初始化

(1).二维数组的创建

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

二维数组创建时，行数可以忽略不写。并且所有维度的数组其第一个方括号的内容可忽略。

(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}};

注意：
花括号中的一个花括号代表一个一维数组的初始化。当里面无花括号分组时，按照顺序从第一个开始逐个进行初始化。余下的未赋值的元素用0初始化。

2.二维数组的使用

二维数组的使用也是通过下标的方式，用双重循环嵌套进行索引使用。 看代码：

#include <stdio.h>
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;
}

3.二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 <stdio.h>
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;
}

输出结果为：

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。

注意：

1. 二维数组在内存的空间布局上，也是线性连续且递增的！！！
2. 二维数组本质上也是一维数组，只不过内部元素放的是一维数组。

三、数组作为函数参数

1. 调用函数传参数组时，减少函数传数组时的成本问题（时间和空间）。因为传参时，需要临时拷贝，如果数组过大，可能会浪费资源，严重的话可能栈溢出。
2. 数组元素降维成指向数组内部元素类型的指针。
3. 对指针加一，加上所指向的类型的大小。

1.一维数组

#include<stdio.h>

void Lisa(int arr[])
{ 
   
        printf("a = %d\n", sizeof(arr));//数组降维成指针后的指针大小，在32位系统下指针都为4字节
        printf("b = %d\n", sizeof(arr[0]));//数组首元素的大小
        printf("sz =a / b = %d\n", sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));//大小为1
        printf("arr = %p\n", arr);//数组首元素地址
        printf("&arr = %p\n", &arr);//指针的地址
        printf("arr + 1 = %p\n", arr + 1);//下一个元素的地址
        printf("&arr + 1 = %p\n", &arr + 1);//指针下一项的地址
}

int main(void)
{ 
   
        int Shuzu[10] = { 
    0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
        printf("a = %d\n", sizeof(Shuzu));//数组总大小
        printf("b = %d\n", sizeof(Shuzu[0]));//数组首元素大小
        printf("sz =a / b = %d\n", sizeof(Shuzu) / sizeof(Shuzu[0]));//数组元素个数
        printf("Shuzu = %p\n", Shuzu);//数组首元素地址
        printf("&Shuzu = %p\n", &Shuzu);//代表整个数组，但是地址仍是首元素地址
        printf("Shuzu + 1 = %p\n", Shuzu + 1);//下一个元素的地址
        printf("&Shuzu + 1 = %p\n", &Shuzu + 1);//跳过整个数组后紧挨着的地址
                                                               //此时该地址减去首元素地址等于数组大小
        printf("\n\n");
        Lisa(Shuzu);

        return 0;
}

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。

!!画图解析!!

总结：

1. 形参格式，例如int arr[ ]或者int *arr，两者等价
2. 形参元素个数可被忽略，并且建议忽略（有可能改变了实参的大小，这样比较方便）。或者也可以填写比实参元素个数大的值。
3. 用sizeof()求数组元素个数时，尽量在数组定义时求。因为传参后数组会降维成指针。

2.二维数组

前面说了数组元素降维成指向数组内部元素类型的指针，二维int整型数组的内部元素不再是int整型，而是具有四个整型的一维数组。
对指针加一，加上所指向的类型的大小。对二维数组的指针加一，加上的值为内部一维数组的大小。
看代码：

#include<stdio.h>

void Lisa(int arr[][4])
{ 
   
        printf("a = %d\n", sizeof(arr));//数组降维成指针后的指针大小，在32位系统下指针都为4字节
        printf("b = %d\n", sizeof(arr[0][0]));//数组首元素的大小
        printf("sz =a / b = %d\n", sizeof(arr) / sizeof(arr[0][0]));//大小为1
        printf("arr = %p\n", arr);//数组首元素地址
        printf("arr + 1 = %p\n", arr + 1);//下一个元素的地址
        printf("&arr = %p\n", &arr);//指针的地址
        printf("&arr + 1 = %p\n", &arr + 1);//指针下一项的地址
}

int main(void)
{ 
   
        int Shuzu[3][4] = { 
    0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
        printf("a = %d\n", sizeof(Shuzu));//数组总大小
        printf("b = %d\n", sizeof(Shuzu[0][0]));//数组首元素大小
        printf("sz =a / b = %d\n", sizeof(Shuzu) / sizeof(Shuzu[0][0]));//数组元素个数
        printf("Shuzu = %p\n", Shuzu);//数组首元素地址
        printf("Shuzu + 1 = %p\n", Shuzu + 1);//下一个元素的地址,这时其内部元素的一维数组
        printf("&Shuzu = %p\n", &Shuzu);//代表整个数组，但是地址仍是首元素地址
        printf("&Shuzu + 1 = %p\n", &Shuzu + 1);//跳过整个数组后紧挨着的地址
                                                //此时该地址减去首元素地址等于数组大小
        printf("\n\n");
        Lisa(Shuzu);

        return 0;
}

画图解释

形参格式,例如：int arr[][4]或者int (*arr)[4]，这里为指向具有四个整型元素的一维数组的数组指针。除了第一个中括号里的数字可以省，后面的中括号的内容不能省略，因为下标是数组类型的一部分，省略掉就不明确其类型。
注意:
看待所有的数组时，都将它看作一维数组，只不过其内部元素不一样，例如：三维数组其内部元素为二维数组，而二维数组也是有一维数组组成，都是线性连续且相等的。

四、数组指针和指针数组

• 数组指针：是指针，指向数组。例：int (*arr)[10]
• 指针数组：是数组，数组内容存放的是指针。例：int *arr[10]

然后，需要明确一个优先级顺序：()>[]>*
所以：
(*p)[n]：根据优先级，先看括号内，则p是一个指针，这个指针指向一个一维数组，数组长度为n，这是“数组的指针”，即数组指针；
*p[n]：根据优先级，先看[]，则p是一个数组，再结合*，这个数组的元素是指针类型，共n个元素，这是“指针的数组”，即指针数组。

1.指针数组

具体使用：

#include<stdio.h>

int main(void)
{ 
   
        int *p[4];
        int arr1[3] = { 
    1,2,3 };
        int arr2[4] = { 
    2,4,6,8 };
        int arr3[5] = { 
    0 };
        int arr4[2] = { 
    2,2 };
        p[0] = arr1;
        p[1] = arr2;
        p[2] = arr3;
        p[3] = arr4;
        printf("%d\n", *(p[0] + 1));
        printf("%d\n", *(p[1] + 1));
        printf("%d\n", *(p[2] + 1));
        printf("%d\n", *(p[3] + 1));

        return 0;
}

输出结果：

首先，对于语句int*p[4]，因为[ ]的优先级要比*要高，所以 p 先与[ ]结合，构成一个数组的定义，数组名为 p，而int*修饰的是数组的内容，即数组的每个元素。也就是说，该数组包含 4 个指向int类型数据的指针，如图所示，因此，它是一个指针数组。

2.数组指针

使用：

#include<stdio.h>

int main(void)
{ 
   
        int Shuzu[3][4] = { 
    0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,0 };
        int(*arr)[4] = Shuzu;
        for (int i = 0;i < 3;i++)
        { 
   
               for (int j = 0;j < 4;j++)
               { 
   
                       printf("arr[%d][%d]=%d ", i,j,arr[i][j] );
               }
               printf("\n");
        }

        return 0;
}

结果为：

其次，对于语句int(*arr)[4]，“( )”的优先级比[ ]高，*号和 arr 构成一个指针的定义，指针变量名为arr，而int 修饰的是数组的内容，即数组的每个元素。也就是说，arr 是一个指针，它指向一个包含 4 个int类型数据的数组，如图 所示。很显然，它是一个数组指针。

还有很多的瑕疵，欢迎提出并改正