一起学习C语言：数组(一)

上一章 <一起学习C语言：C语言循环结构> 系列内容中，我们了解了循环结构的用法和适用场景，以及循环结构结合continue语句、break语句的处理方式。本章节，我们学习数组用法。

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数组
 1. 一维数组的声明
 2. 一维数组的初始化赋值与使用
 3. 一维字符类型数组使用
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章节内容：

数组

在C语言中，某一数据类型拥有多个必要的数据，并且需要多个对象存储时，可以通过数组形式进行存储。数组对象与基本类型对象有些不同，数组对象储存的是数组首地址。

比如 int a = 1, b = 2, c = 3, d = 4，定义成数组形式为int a[4] = {1, 2, 3, 4};

【例6.1】 使用数组保存int值1、2、3、4并输出值对应的内存地址。

int a[4] = {1, 2, 3, 4};
printf(“a->地址:%p, a[0]->值:%d 地址:%p, a[1]->值:%d 地址:%p, a[2]->值:%d 地址:%p, a[3]->值:%d 地址:%p.\n”, a, a[0], &(a[0]), a[1], &(a[1]), a[2], &(a[2]), a[3], &(a[3]));

示例结果：

在这里插入图片描述

6-1 示例结果

图6-1，程序通过a[0]、a[1]、a[2]、a[3]，输出数字1、2、3、4，可以理解为它们是数组的第一个成员值、第二个成员值、第三个成员值、第四个成员值。并通过&(a[0])，&(a[1])，&(a[2])，&(a[3])，输出第一个成员地址、第二个成员地址、第三个成员地址、第四个成员地址。

示例分析：

int类型数组成员	a[3]	a[2]	a[1]	a[0]
对应值	4	3	2	1
对应地址	0x0136F808	0x0136F804	0x0136F800	0x0136F7FC

6-2 数组int a[4] = {1, 2, 3, 4};

图6-2，从数组成员a[0]、a[1]、a[2]、a[3]的地址中，可以分析出数组中的地址是连续的，它们从低地址到高地址按类型字节长度分出数据区域。另外，从示例结果中，可以分析出数组的首地址与数组第一个成员的地址相同。

1. 一维数组的声明

一维数组属于一个具有固定大小，元素类型相同的顺序集合。一维数组通过指定元素类型 (1)、变量名、元素个数 (2)，完成使用前的声明。

一维数组的声明形式：

元素类型变量名[元素个数];

一维数组的声明举例：

      int a[5];
      char a[5];
      float a[5];

(1)：元素类型，即数据类型，比如int、char、float等。

(2)：元素个数表示数组的成员数量，数组成员从下标0 (3) 开始，即[0]，表示数组的第一个成员。元素个数是大于0的常量整数，比如1、4 + 1，也可以是大于0的宏常量整数。

(3)：下标表示数组中的成员标识，即数组下标。比如a[5]，它的下标范围在0-4，可以通过指定下标数字，访问数组成员a[0]、a[1]、a[2]、a[3]、a[4]的数据。

2. 一维数组的初始化赋值与使用

数组声明时进行初始化赋值，是一个良好的编码习惯，程序调试过程中，可以轻松分析出数组中的有效数据，程序实际运行中，也可以避免因未赋值数据造成的多余执行。

一维数组初始化赋值：

      int a[5] = {1}; //只为第一个成员赋值为1，其余的成员自动赋值为0
      int a[5] = {0}; //只为第一个成员赋值为0，其余的成员自动赋值为0，这种方式可以看做数组中的所有成员值清零
      int a[5] = {1,2,3,4,5}; //为所有成员赋值

【例6.2】 声明一个元素个数为5的int数组，并为第一个成员赋值为1。当数组中的成员值为0时，退出数组遍历执行。

【方式1】 首先声明不初始化赋值的数组，编写这个示例：

int a[5];
int cycle = sizeof(a) / sizeof(int);

        a[0] = 1;
        for (int i = 0;i < cycle;i++) {
            if (a[i] != 0)
                printf(“执行%d次，成员值为:%d.\n”, i + 1, a[i]);
            else
                break;
        }

示例结果：

            执行1次，成员值为:1.
            执行2次，成员值为:-858993460.
            执行3次，成员值为:-858993460.
            执行4次，成员值为:-858993460.
            执行5次，成员值为:-858993460.

【方式2】 声明初始化赋值的数组，编写这个示例：

int a[5] = {1};
int cycle = sizeof(a) / sizeof(int);

        for (int i = 0;i < cycle;i++) {
            if (a[i] != 0)
                printf(“执行%d次，成员值为:%d.\n”, i + 1, a[i]);
            else
                break;
        }

示例结果：

执行1次，成员值为:1.

程序分析：

1. 数组元素个数可以通过sizeof(数组对象) / sizeof(数组类型)运算得到，这种形式属于动态运算形式。
2. 【方式1】 需要判断所有数组成员，才能停止数组的遍历，【方式2】 只需要判断有效数据即可。

3. 一维字符类型数组使用

字符类型数组一般用作固定长度的字符存储或类似字符串存储/输出，它们之间的存储格式有些不同。

一维字符类型数组字符存储：

      char a[5] = {‘a’,‘b’,‘c’,‘d’,‘e’};
      char b = a[1];
      a[1] = 0;

字符存储：通过数组下标，访问或修改数组中的指定成员值。

一维字符类型数组字符串存储：

      char a[] = “abcde”; 或 char a[] = {“abcde”}; //形式一不指定元素个数
      char a[6] = “abcde”; 或 char a[6] = {“abcde”}; //形式二指定元素个数
      char *b = a;
      memcpy(a, “12345”, strlen(“12345”));

字符串存储：通过数组地址，访问或修改数组中的多个成员值。

字符串存储格式有三个必要条件：

      1. 一段连续的有效字符中，成员值不能为‘\0’(或十进制数字0) (4)。
      2. 一段连续的有效字符应以‘\0’为结尾。
      3. 字符数组的元素个数大于一段连续的有效字符个数。比如“abcde”占5个字符，字符数组的元素个数至少为6，并且数组的第六个成员值为‘\0’。

(4)：‘\0’是一个转义字符，一般表示字符串结束标志。转义字符以\或者\x开头，只能由八进制或者十六进制编码值表示，\表示八进制形式的编码值，\x表示十六进制形式的编码值。字符也可以直接由十进制数字表示，比如‘\0’写成0。

【例6.3】 使用字符数组储存“Hello World”并输出信息，然后为字符数组赋值“你好”并输出信息。

char a[] = “Hello World”;
printf(“a:%s.\n”, a);

      if (sizeof(a) / sizeof(char) > strlen(“你好”)) {
          memset(a, 0, sizeof(a));
          memcpy(a, “你好”, strlen(“你好”));
          printf(“a:%s.\n”, a);
      }

示例结果：

a:Hello World.
a:你好.

程序分析：

        1. 首先为字符数组对象a初始化赋值"Hello World"，然后输出这条语句。
        2. 判断对象a的元素个数是否大于字符串“你好”的字节数。
        3. 为对象a的所有成员赋值为0，即‘\0’。
        4. 为对象a赋值“你好”，然后输出这条语句。

strlen函数：通常用来获取一段字符长度。如果一段字符中包含 ‘\0’字符，返回‘\0’之前的长度，否则返回一段字符的字节长度。另外，如果一段字符不是以‘\0’字符为结尾，将会得到一个错误的长度(数据访问越界得到一个超出实际字节的长度)。

memset函数：通常用作一段内存赋值，它只能设定一个int类型赋值参数，在这里我们用它为结构体初始化赋值为0。

memcpy函数：通常用作一段内存赋值，它可以设定一段连续的内存赋值参数。

在后续“API部分常用函数解析”章节中，详细介绍这些函数的用法和实现方式。