文章目录
一、 一维数组
什么是数组？
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。
在C语言中， 数组属于构造数据类型。一个数组可以分解为多个数组元素，这些数组元素可以是基本数据类型或是构造类型。因此按数组元素的类型不同，数组又可分为数值数组、字符数组、指针数组、结构数组等各种类别。
简而言之：数组是一组相同类型元素的集合。
1. 一维数组的创建和初始化
数组的创建
一维数组的创建方式：
type_t arr_name [const_n];
//type_t 是指数组的元素类型
//arr_name 是数组的名称
//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];
//代码2
int count = 10;
int arr2[count];//思考一下，这个数组可以正常创建吗？
//代码3
char arr3[10];
float arr4[1];
double arr5[20];
在部分的编译器（如VS2019)中代码2中的数组是不能正常创建的
原因是：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。
关于可变长数组（VLA）的问题：原来的C89标准中是不允许可变长数组出现的，但是在C99标准中，加入了对VLA的支持 ，但是支持的编译器不多，而且由于栈溢出的安全问题，没有太多的人敢用这个可变长数组，所以在C11标准中又把它规定为可选实现的功能了 。
数组初始化
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）。
示例：
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没有指定数组的确定的大小而进行初始化。数组的元素个数会根据初始化的内容来确定。
注意： 区分下列几个数组，内存中是如何分配的
char arr1[] = "abc";
char arr2[3] = "abc";
char arr3[3] = {
'a','b','c' };
2.一维数组的使用
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。它其实就是数组元素访问的操作符。
例子：
对一个大小为10的一维数组进行初始化，初始化内容为0 ~ 9
演示代码：
#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
for(i=0; i<10; i++)//这里写10，好不好？能否用sz来代替？
{
arr[i] = i;
}
//输出数组的内容
for(i=0; i<10; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}
补充：
- sizeof(数组名)，计算整个数组的大小(字节)
- sizeof(数组名[下标数字])，计算该数组该下标元素的大小(字节)
总结:
- 数组是使用下标来访问的，下标是从0开始。
- 数组的大小可以通过计算得到。
//数组大小的计算方法：
int arr[10];
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
3.一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。
可以先猜一猜，数组在内存中是如何存放的，数组中的每一个元素在内存中又是如何存放的，是按顺序存放，还是随机存放呢？
示例代码：
#include <stdio.h>
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]);//打印数组每一个元素的地址
//%p - 打印地址
}
return 0;
}
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。
而且相邻元素地址的差值是4，正好是该数组元素类型int类型的大小
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
二维数组本质上是以数组作为数组元素的数组，即“数组的数组”，类型说明符 数组名 [常量表达式] [常量表达式]
二维数组又称为矩阵，行列数相等的矩阵称为方阵。对称矩阵a[i][j] = a[j][i]，对角矩阵：n阶方阵主对角线外都是零元素。
1. 二维数组的创建和初始化
二维数组的创建
二维数组的创建方式：
type_t arr_name [const_n] [const_n];
//type_t 是指数组的元素类型
//arr_name 是数组的名称
//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：
//数组创建
int arr[3][4];
char arr[3][5];
double arr[2][4];
二维数组的初始化
示例：
//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
int arr[3][4] = {
{
1,2},{
4,5}};
此二维数组的创建为不完全初始化
该行代码意思是：创建一个3行4列，数组元素类型是int类型，数组名为arr的二维数组，并且把该数组第一行前两个元素初始化为"1"和"2"，把该数组第二行前两个元素初始化为"4"和"5"。
2. 二维数组的使用
二维数组的使用也是通过下标的方式。
例子：
对一个二维数组进行初始化并打印
演示代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[3][4] = {
0};//二维数组的不完全初始化
int i = 0;
for(i=0; i<3; i++)
{
int j = 0;
for(j=0; j<4; j++)
{
arr[i][j] = i*4+j;//二维数组初始化
}
}
for(i=0; i<3; i++)
{
int j = 0;
for(j=0; j<4; j++)
{
printf("%d ", arr[i][j]);//打印二维数组
}
}
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的地址。
演示代码：
#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;
}
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：
以上图的二维数组int arr[3][4] 为例，我们可以把一个二维数组看作由三个连续的一维数组组成，那么三个一维数组的数组名就是arr[0]，arr[1]，arr[2]
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 <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("%d\n", arr[i]);//当i等于10的时候，越界访问了
}
return 0;
}
上述代码运行结果：当 i == 10时，程序出现错误
注：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，那我们传过去的是数组的什么呢，是整个数组？是数组名？还是数组的地址？接下来我们先了解一下数组的数组名究竟代表着什么。
1.什么是数组名
我们在创建一个数组时，我们所设置的数组名究竟代表着什么，难道仅仅表示一个数组的名称吗，请先看看下面代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = {
1,2,3,4,5 };
printf("%p\n", arr);
printf("%p\n", &arr[0]);
printf("%d\n", *arr);
//输出结果
return 0;
}
当我们打印结果时：
从打印结果来看，arr数组的数组名arr的地址与arr数组的第一个元素的地址相同，对arr数组的数组名arr解引用，所打印出来的值和数组第一个元素一致
由此可以得出结论：
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，那么下列代码为什么输出的结果是：40？
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = {
0 };
printf("%d\n", sizeof(arr));
return 0;
}
补充:
此处的两个例外是指：
- 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。
- &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1,2两种情况之外，所有的数组名都表示数组首元素的地址。
2.数组传参
弄清楚了数组名的概念，下来在了解一下数组是怎么传参的
假设这里我要写一个Print()函数来打印一下数组的内容，我可能不知道数组传参时到底传的什么，我可能会写下下列代码：
#include <stdio.h>
void Print(int arr[])
{
int i = 0;
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//计算数组大小
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);//打印数组元素
}
}
int main()
{
int arr[] = {
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
Print(arr);//数组传参
return 0;
}
但从打印结果来看，屏幕上只打印了数组的第一个元素’0’,然后程序就停止了，这是为什么呢？
当我们开始调试时，对各个变量进行监视时会发现在Print()函数内部对数组进行计算的时候，数组的大小被计算成了’1’
咦？
sizeof(arr)的结果不是40吗？sizeof(arr)的结果不是4吗？计算的结果sz不应该是10吗？为什么这里的结果是1呢？
其实啊，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。所以sz的大小就是1了。
当了解到数组传参是把数组的首元素的地址传递过去,当我们需要在函数中使用到数组的大小时，只需要在函数外边计算好，再传输到函数中就可以了
对上述代码修改：
#include <stdio.h>
void Print(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);//打印数组元素
}
}
int main()
{
int arr[] = {
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//计算数组大小
Print(arr, sz);//数组传参
return 0;
}
这样就能正常使用自定义函数中打印数组了
看到这里，本篇对数组的的讲解就结束了，首先感谢各位的阅读，其次如有不足之处也请多多斧正，谢谢大家了！
下一篇将会进入到操作符的的讲解，到时也请各位多多阅读，再次感谢大家了，我们下一篇文章再会吧！