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基础语法
简单数组
把具有相同类型的若干个数据按一定顺序组织起来，这些同类数据元素的集合就称为数组。数组元素可以是基本数据类型，也可以是结构体类型。注意，C语言中的数组与其他编程语言的数组或列表有相似性，但本质上又有不同。
声明数组
// 声明格式：类型 数组变量名[长度]
// 声明数组时需指明元素类型和长度（元素个数），且[]中的长度必须为常量
int arr[10];
初始化数组
C语言数组在使用前应当初始化，否则数组中的数据是不确定的，由此会造成一些不可预知的问题。
// 声明的同时，使用字面量初始化。即大括号初始化
int arr[10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
// 可以只指定部分元素的值，剩下的元素将自动使用0值初始化
int arr[10] = {0,1,2,3,4}; //数组元素：0，1，2，3，4，0，0，0，0，0
// 使用大括号初始化时，中括号中的长度可以省略，编译器将按照实际的个数来确定数组长度
int arr[] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
// 不需要指定每个元素具体值，仅做零值初始化时，可以使用如下写法
int arr[10] = {0}; // 数组的每个元素都会被初始化为0
需要注意，使用大括号初始化数组时，大括号中不能为空，至少要写一个值。如int arr[10] = {}; 语法错误！
下标访问
要访问数组中的任意一个元素，都可以通过数组下标访问。因为数组是有顺序的，下标就是元素的序号。但是要注意，数组的第一个元素的序号是0，也就是说下标是从0开始的。
int a[6] = {12,4,5,6,7,8};
// 打印数字中的元素。使用： 数组变量[下标]的格式获取元素
printf("%d \n",a[0]);
printf("%d \n",a[1]);
遍历数组
int a[6] = {12,4,5,6,7,8};
// 使用for 循环来访问数组中的每一个元素
for(int i=0;i<6;i++){
printf("%d \n",a[i]);
}
// 使用for循环修改数组元素
for(int i=0;i<6;i++){
a[i] = i+2;
printf("%d \n",a[i]);
}
要注意，在访问数组元素时，[]括号中的下标可以是整型变量。
计算数组长度
虽然我们可以明确的知道数组的长度，但有时候我们需要编写更友好更易于维护的代码，例如数组的长度经常修改，则我们需要修改每一处使用数组长度的地方，不易于维护，因此我们需要能动态的计算出数组长度，而不是将长度写死。
前面我们已经多次使用过sizeof运算符，该运算符可以获取类型或变量的内存大小，那么我们可以使用它获得数组总内存大小（即数组占用多少内存），然后用总内存大小除以每一个元素占用的内存大小，就可以获得数组的长度了。由于数组存放的都是同一种类型数据，因此每一个元素占用的内存大小都是固定且相等的。
int a[6] = {12,4,5,6,7,8};
// 计算数组长度。数组总内存大小/每个元素内存大小
int len = sizeof(a)/sizeof(int);
for(int i=0;i<len;i++){
printf("%d \n",a[i]);
}
如上例，当修改数组大小时，只需要修改数组a的声明大小，其他地方不需做任何修改。
数组使用小结
- 声明数组时，数组长度必须使用常量指定
- 数组应当先初始化再使用
- 数组的下标（序号）是从0开始的
- 访问数组时必须做边界检查。例如数组a的长度为5，则使用
a[5]访问是错误的。a[5]表示的是数组的第6个元素，访问超出数组长度的元素会导致程序异常退出。如果数组长度是n，则当a[i]访问时，应当保证i < n
字符与字符串
如果对于字符、字符编码这些不是非常清楚，或者说是一知半解，建议先看看博主的另一篇科普文章，对与字符与字符编码有了更深入的理解再学习以下内容
字符编码的前世今生——一文读懂字符编码
char 字符
C语言中字符是非常简单的，同时也意味着非常原始！
// 声明一个字符变量
char s = 'a';
在C语言中，字符类型的字面量是单引号括起来的一个字符，注意，字符不是字符串，它只能写一个。且char类型的字符只能表示ASCII表中的字符。实际上，C语言的char就是一个整数，它的范围是0~127
char s = 'a';
char s1 = 97;
// 可以看到，s和s1打印的结果完全相同
printf("%c \n",s);
printf("%c \n",s1);
// 以整数形式打印字符`a`
printf("%d \n",s);
char保存的这个整数也就是每个字符对应的编号，具体的内容我们可以查看ASCII表
仔细观察这张表，我们可以发现一个好玩的规律，所有大写字母的编号都比它对应的小写字母小32。例如a的编号是97，则A的编号是97-32=65。发现这个规律，我们就能非常简单的实现大小写字母的转换了。
char s1 = 'c';
char s2 = 'G';
printf("%c \n", s1-32); //小写转大写
printf("%c \n", s2+32); //大写转小写
打印结果
C
g
由于char本质上是整数类型，因此可以直接进行算术运算。
宽字符
有些朋友已经发现了，char类型是C语言发展的早期，未考虑地区性字符的产物。简单说就是不能表示中文。直接char s1 = '中';这样写编译会报错的，后续当然是要出台补救措施，宽字符就是补救措施的产物。需要注意，这里宽字符概念仅作为知识拓展，这种解决方案基本被时代所遗弃，仅部分陈旧项目或某些系统内部编码使用。
#include <stdio.h>
// 使用宽字符，需包含头文件
#include <wchar.h>
int main(){
// 声明宽字符，字面量前需加上大写L
wchar_t s = L'中';
printf("size is %d \n",sizeof(wchar_t));
printf("code = %d \n",s);
}
打印结果：
size is 2
code = 20013
可以看到，这里宽字符中的编号是20013，显然一个字节是存不了这么大的整数的，因此宽字符使用两个字节来存字符的编号。这就是为什么被称为宽字符的原因，它比char要宽，使用两个字节16位表示。
在中国大陆区的Window系统中，默认使用的编码表是GBK，并且Windows还使用一种页的概念来表示编码表，而GBK编码表对应的就是page 936，也就是第936页表示GBK编码。如要查看GBK编码表，可将page 936的内容下载下来查看，链接地址 复制该连接地址，选择目标另存为即可下载该txt文件
打印输出宽字符，比直接打印char要麻烦
#include <stdio.h>
#include <wchar.h>
// 使用setlocale需包含头文件
#include <locale.h>
int main(){
wchar_t s = L'中';
// 需先设置本地的语言环境，第二个参数传""，表示使用本机默认字符集
setlocale(LC_ALL, "");
// 两种打印宽字符的方式，其中wprintf为宽字符专用函数
wprintf(L"%lc \n",s);
printf("%lc \n",s);
}
字符串 (String)
所谓字符串，顾名思义，就是将许多单个字符串成一串。既然要把多个字符串起来，当然就需要用到上面说的数组了，存放char类型元素的数组，被称为字符数组。由于C语言没有专门为字符串提供单独的类型，因此只能使用字符数组的方式来表示字符串，这是与其他编程语言很大不同的地方，也是比较繁琐的地方，如果说其他高级语言是自动挡的小轿车，那么C语言就是手动挡的轿车。
声明并初始化字符串
//1. 与普通数组相同，用花括号初始化
char str1[30] = {'h','e','l','l','o','w','o','r','l','d'};
char str2[20] = {"hello world"}; //字符数组的特殊方式
//2. 字符数组特有的方式。使用英文双引号括起来的字符串字面量初始化
char str3[20] = "hello world";
//3. 省略数组长度
char str4[] = {"hello world"};
//4. 省略数组长度，并使用字符串字面量初始化
char str5[] = "hello world";
在C语言中声明字符串，推荐以上第4种方式，它具有简洁且能避免出错的优点。
字符串与普通数组的区别
在C语言中，虽说字符串是用字符数组来表示的，但是字符串和普通字符数组仍然是不同的，这两者的区别可以简单总结为如下三点
- C语言字符串规定，结尾必须包含一个特殊字符
'\0'，我们查询一下ASCII表可知，该字符属于控制字符，即无法打印显示出来的字符，它在ASCII表中的编号是0，即表中的第一个字符NUL。 - 字符串的实际长度（即字符的个数）比字符数组的长度小1。
- 声明的同时，数组只能使用花括号初始化，而字符串可以使用双引号括起来的字面量初始化。
现在通过代码验证以上结论
// 请注意，以下代码会造成无法预知的错误。不可为！
char s1[3] = {'a','b','c'};
printf(" %s \n",s1);
// 手动添加字符串结束符'\0'或整数0。正确
char s2[4] = {'a','b','c','\0'};
printf(" %s \n",s2);
//只要预留结束符的位置，编译器会自动帮我们添加，无需手动
char s3[4] = {'a','b','c'};
char s4[4] = "abc";
printf("s3=%s s4=%s \n",s3,s4);
通过以上代码验证，我们就会发现，使用char str5[] = "hello world";方式声明并初始化字符串是最好的做法，既简洁，也无需操心是否预留了字符串结束符的位置，因为编译器会自动帮我们计算好。最后再强调一次，由于字符串末尾会自动添加\0结束符，因此字符串的实际长度会比字符数组的长度小1。
声明时不初始化
char str[20];
/*
错误的赋值方式！！！
str = "abc";
str = {"abc"};
*/
// 不规范的使用方式
str[0]='a';
str[1]='b';
str[2]='c';
printf("%s",str);
以上代码是不规范的使用方式。当我们声明字符数组时未初始化就使用了，则编译器不会自动为我们添加结束符\0，使用微软的VC编译器进行编译后，直接出现了乱码情况，虽然GCC不会出乱码，但也存在不可预知的问题。
abc烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫特3臋H?
正确的做法是在未初始化的情况下，使用字符串数组应手动添加结束符
char str[20];
str[0]='a';
str[1]='b';
str[2]='c';
str[3]='\0';
printf("%s\n",str);
当然，除了手动添加结束符号，还可以使用C语言标准库的函数来自动初始化数组。这是一种更常用的做法
#include <stdio.h>
#include <string.h> // 需要包含string.h头文件
int main(){
char str[20];
// 将数组初始化化为指定的值，这里指定0，第三个参数是数组的内存大小
memset(str, 0, sizeof(str));
str[0] = 'a';
str[1] = 'b';
str[2] = 'c';
printf("%s", str);
return 0;
}
小拓展：
使用VC编译器，未初始化的数组为什么会出现“烫烫烫”？
因为VC编译器默认会干一件事情，将未初始化的字符数组，使用十六进制数0xcc进行填充
观察以上内存布局图，可知前三个元素分别是十六进制0x61、0x62、0x63，转换成十进制就是97、98、99，正好是a、b、c的ASCII码编号，剩余数组元素则默认都是0xcc，而它的十进制则是204，显然已经超出了ASCII码表的范围，Windows默认使用GBK码表，用两个字节表示一个汉字。这时候我们去查询page 936表，可发现两个cc字节合起来就是汉字烫
还可以查GBK的表，首字节cc的平面表如下，然后根据尾字节去查具体对应的汉字，这里尾字节也是cc
除了被填充成cc，乱码还与数组越界有关。因为没有字符串结束符\0，使用printf打印的时候，它并不知道应该在哪儿结束，因为内存都是连成一片的，超过str[20]的20个元素范围，后面还有内存空间，因此乱码 abc烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫特3臋H?明显超出了20个char的范围，将其他的内存内容也打印了。这就好比你家住18号，你不仅把18号的门打开了，还把隔壁19号的门也撬开了。
字符串的常用函数
C语言虽然是手动挡的，但也为我们提供了一些不太完美的标准库函数，虽然这些函数多多少少都存在一些坑，但也聊胜于无，总比我们事事躬亲要强许多。要想使用字符串库函数，需要包含string.h头文件。
字符串长度
- strlen
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(void){
char str[]= "hello world!";
// 动态计算str数组的长度
printf("array size is %d\n",sizeof(str)/sizeof(char));
// 获取字符串的长度
int len = strlen(str);
printf("string size is %d\n",len);
return 0;
}
打印结果：
array size is 13
string size is 12
可见str数组共用13个元素，但只有12个有效字符，最后一个为\0结束符
比较字符串内容
当我们要判断两个字符串是否相同时，是不能直接使用比较运算符==操作的
char str1[]= "hello";
char str2[]= "hello";
// ==比较的是两个数组的地址，而不是内容，结果与预期不符
printf("%d\n",str1 == str2);
- strcmp
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(void){
char str1[]= "hello";
char str2[]= "hello";
// strcmp的返回值等于0时，表示两个字符串内容相同，否则不同
if (strcmp(str1,str2) == 0){
printf("str1 == str2\n");
}else{
printf("str1 != str2\n");
}
char str3[]= "bruce";
char str4[]= "hello";
if (strcmp(str3,str4) == 0){
printf("str1 == str2\n");
}else{
printf("str1 != str2\n");
}
return 0;
}
打印结果：
str1 == str2
str3 != str4
字符串的复制
- strncpy 还可使用该函数为字符数组进行初始化
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(void){
char str1[100];
// 将字符串复制到指定的字符数组中，并自动复制结束符。第一个参数就是目的地
// 第三个参数需指定复制的长度，这里指定目标数组的大小，表示如果超过这个长度则以这个长度为止
strncpy(str1,"Greetings from C",sizeof(str1));
printf("str1=%s\n",str1);
// 将str1的内容复制到str2中
char str2[50];
strncpy(str2,str1,sizeof(str2));
printf("str2=%s\n",str2);
return 0;
}
暗坑
strncpy函数存在一个问题，如果被复制的字符串长度太长，超过了目的数组的长度，则将目的数组填充满为止，但是这种情况下就不会添加\0结束符，导致存在不可预知的问题。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(void){
char str1[10];
// 字符串超过str1的长度，导致str1没有结束符
strncpy(str1,"Greetings from C", sizeof(str1));
printf("str1=%s\n",str1); // 乱码
char str2[10];
// 更安全合理的做法，始终为结束符预留一个位置
strncpy(str2,"Greetings from C", sizeof(str2)-1);
printf("str2=%s\n",str2); // 字符串虽被截断，但是有结束符，安全！
return 0;
}
字符串的拼接
在其他语言中，通常只需要简单的使用+号就能拼接字符串，但是C语言就显得繁琐
- strncat
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(void){
char str1[100] = "hello";
// 将第二个参数的内容追加到第一个参数的后面，相当于将两者拼接
// 第三个参数为拷贝的长度，类似strncpy，
// 这里计算数组的总长度减去字符串的长度，求得str1剩余空间的长度
strncat(str1," world!",sizeof(str1)/sizeof(char)-strlen(str1));
printf("str1=%s\n",str1);
return 0;
}
同strncpy函数相似，这里的暗坑也是目的地数组的空间不足导致丢失结束符的问题，因此应当预留结束符的位置
strncat(str1," world!",sizeof(str1)/sizeof(char)-strlen(str1) - 1);
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