数组

数组（Array）是在内存中连续存储的具有相同类型的一组数据的集合。
数组是一组相同类型元素的集合。这些元素在内存中依次连续挨着存放。

数组中，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。组成数组的各个变量称为数组的分量，也称为数组的元素，有时也称为下标变量。用于区分数组的各个元素的数字编号称为下标。

注意：
1，数组的下标从0开始（包括0）连续计算。
2，数组中的各元素的存储是有先后顺序的，它们在内存中按照这个先后顺序连续存放在一起。
3，数组元素用整个数组的名字和它自己在数组中的顺序位置来表示。例如，a[0]表示名字为a的数组中的第一个元素，a[1]代表数组a的第二个元素，以此类推。
4，数组中的所有元素都具有相同类型。数组中的元素存储在一个连续性的内存块中，并通过索引来访问。最低的地址对应第一个元素，最高的地址对应最后一个元素。
5，数组元素并非只能是基本数据类型，还可以是结构、枚举或类。

一维数组

一维数组的创建和初始化

一维数组是最简单的数组，其逻辑结构是线性表。要使用一维数组，需经过定义、初始化和应用等过程。

一维数组的定义

在 C 中要声明一个数组，需要指定元素的类型和元素的数量，一维数组定义的语法规则为：
类型说明符 数组名[常量表达式];
例如：

 char arr1[3];//数组类型为char，数组名为arr1，数组中一共有3个元素。int arr2[5];double arr3[8];int arr4[3+7];

在上面的例子中，定义了一个数组名为arr1的char类型数组，该数组中可以容纳3个char类型的元素。
注意：数组的创建定义中，[ ]内要给一个常量（或者常量表达式）才可以，不能使用变量。

一维数组的初始化

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的初始值（初始化）。

完全初始化

定义数组时给所有元素赋初值，这叫“完全初始化”。

 char arr1[3] = {'a','d','f'};int arr2[5] = {1, 2, 3, 4, 5};double arr3[2+3] = {1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0};char arr4[5] = "abcde";

注意：数组{ }中元素的个数不能大于数组声明时[ ]中常量的个数。如果定义的数组的长度比花括号中所提供的初值的个数少，也是语法错误，如int arr[2] = {1,2,3,4};,这样写是错误的。

如果定义数组时就给数组中所有元素赋初值，那么就可以不指定数组的长度，因为此时元素的个数已经确定了。编程时我们经常都会使用这种写法，因为方便，既不会出问题，也不用自己计算有几个元素，系统会自动分配空间。例如：

 int arr1[] = {1, 2, 3, 4, 5}; //相当于int arr1[5] = {1,2,3,4,5}; char arr2[] = "asdf";

这种写法和上面的写法一样，只不过数组[ ]中的元素个数等于后面{ }的元素个数，编程时自动给数组分配内存。
注意：省略[ ]中数字的写法只适用于在定义数组时就初始化时。如果定义数组时不初始化，那么省略数组长度就是语法错误。例如：int arr[];这种写法是错误的。编译器会提示你没有指定数组的长度。

不完全初始化

可以只给一部分元素赋值，这叫“不完全初始化”。
如果在定义和初始化数组时，[ ]中的数字大于数组{ }中的元素个数，则后面还没初始化的元素值默认全为0。比如：

int arr1[5] = {1, 2, 3};//只初始化了3个元素
int arr2[5] ={0};

上面的代码中arr1中的全部元素为：1，2，3，0，0；arr2中全部元素为：0，0，0，0，0。
定义的数组 a 有 5 个元素，但花括号内只提供两个初值，这表示只给前面两个元素 a[0]、a[1] 、a[2]初始化，而后面三个元素都没有被初始化。不完全初始化时，没有被初始化的元素自动为 0。
注意：“不完全初始化”和“完全不初始化”不一样。如果“完全不初始化”，即只定义“int a[5]；”而不初始化，那么各个元素的值就不是0了，所有元素都是随机值，也称为：垃圾值。
不可以写成int a[5]={}；。这是完全不初始化，如果大括号中什么都不写，那就是极其严重的语法错误。
大括号中最少要写一个数。比如int a[5]={0}；，这是不完全初始化，这时就是给数组“清零”，此时数组中每个元素都是零。

一维数组的使用

我之前详细写了操作符的有关内容，感兴趣的朋友可以看这：C语言 操作符详解（一）C语言 操作符详解（二）。

对于数组的使用需要借助一个操作符：[ ]，下标引用操作符。它其实就是数组访问的操作符。

数组必须先定义，然后使用。C 语言规定，只能逐个引用数组元素，而不能一次引用整个数组。数组的元素只能一个一个的输出。数组元素的表示形式为：
数组名[下标]

注意：定义数组时用到的 “数组名[常量表达式]” 和引用数组元素时用到的 “数组名[下标]” 是有区别的，定义数组时的常量表达式表示的是数组的长度，而引用数组元素时的下标表示的是元素的编号。
例如：

int num = 0;
int arr[5] = {1, 2};//定义长度为5的数组arr
num = arr[0];//引用数组arr中下标为0的元素a[0]赋值给num

一维数组的使用中，很多时候都需要借助for循环。

一维数组的使用代码示例

#include<stdio.h>
int main()
{int arr[10] = {0};//数组的不完全初始化//用sizeof操作符计算数组元素的个数int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//对数组的内容复赋值，数组是使用下标来访问的，下标从0开始。int i = 0;//index做下标for(i = 0; i < 10; i++){//将数组的10个元素全部赋值为0~9arr[i] = i;}//输出打印数组的全部内容for(i = 0; i < 10; i++){printf("%3d",arr[i]);}printf("\n");printf("数组中元素的个数为：%d\n",sz);return 0;
}

输出结果为：

  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9
数组中元素的个数为：10
请按任意键继续. . .

注意：
1，数组是使用下标来访问的，数组的下标是从0开始的。
2，数组的使用要小心月结访问，比如：int arr[5];那么我们只能访问 arr[0]~arr[4] 之间的5个元素，其它元素都是非法的，如，arr[5]是非法的。
3，数组的大小可以通过单目操作符 sizeof 计算得到。

一维数组在内存中的存储

代码示例

#include<stdio.h>
int main()
{int arr[8] = {0};int i = 0;for (i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++){printf("&arr[%d] = %p\n",i, &arr[i]);}return 0;
}

输出结果：

&arr[0] = 005EFC2C
&arr[1] = 005EFC30
&arr[2] = 005EFC34
&arr[3] = 005EFC38
&arr[4] = 005EFC3C
&arr[5] = 005EFC40
&arr[6] = 005EFC44
&arr[7] = 005EFC48
请按任意键继续. . .

观察输出结果，从中可以看出，随着数组下标的增长，元素的地址也在有规律的递增。
结论，数组在内存中是连续存放的。

二维数组

二维数组与一维数组相似，但是用法上要比一维数组复杂一点。后面的编程中，二维数组用得很少，因为二维数组的本质就是一维数组，只不过形式上是二维的。能用二维数组解决的问题用一维数组也能解决。

二维数组的创建和初始化

二维数组通常可以用来表示数学上的行列矩阵。即用二维数组的第一维表示行，第二维表示列；生活中凡是能抽象为对象及对象的若干同类型属性的问题，一般用二维数组来描述。

二维数组的定义

二维数组的语法规则为：
类型说明符 数组名[第一维大小][第二维大小];

其中，第一、二维的大小一般均为常量表达式。
二维数组中的元素个数 等于 第一维大小 乘 第二维大小。
示例：

 char arr1[3][4];//表示3行4列的char类型数组arr1int arr2[5][6];double arr3[8][4];int arr4[3+7][2+4];

第一维大小 表示第一维下标的长度，第一维大小 表示第二维下标的长度。
从矩阵方面来理解的话，第一维大小 表示 行 下标的长度，第一维大小 表示 列 下标的长度。

注意：下面这些定义形式都是错误的：

 int arr5[][3];//错误。编译器无法确定所需空间int arr6[2][];//错误。缺少列下标，编译器无法确定所需空间

二维数组的初始化

 int arr1[2][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};int arr2[3][4] = {{1, 2},{3, 4}};int arr3[][5] = {{1, 2, 3},{4, 5}};//表示这是一个2行5列的int型数组arr3char arr4[][5] = {"abct","dgf"};

1， 分行给二维数组赋初值

int arr[3][4] = {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}};//3行4列

2，将所有数据写在一个花括号内，按数组排列的顺序对各元素赋初值

int arr[3][4] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12};//表示3行4列的12个元素

3，只对部分元素赋初值

int arr[3][4] = {{1, 2, 3}, {5}, {9}};//不完全初始化，表示3行4列

它的作用是对第一行的前两个元素赋值、第二行和第三行的第一个元素赋值。其余元素自动为 0。这个二维数组初始化后数组各元素为：

          1  2  3  05  0  0  09  0  0  0

4, 如果在定义数组时就对全部元素赋初值，即完全初始化，则第一维的长度可以不指定，但第二维的长度不能省。

int arr[][4] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12};

等价于：

int a[3][4] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12};

系统会根据数据总数和第二维的长度算出第一维的长度。但这种省略的写法几乎不用，因为可读性差。
但是如果 只指定第一维的长度，不指定第二维的长度， 这样会发生错误，二维数组不允许这样的初始化方式。

5，二维数组“清零”，里面每一个元素都是零

 int a[3][4]={0};

二维数组的使用

二维数组的使用也是通过下标的方式。一维数组的使用中，“数组的元素只能一个一个输出”，二维数组也不例外。在一维数组中是用一个 for 循环进行输出，而二维数组元素的输出要使用两个 for 循环嵌套。

代码示例

#include<stdio.h>
int main()
{int arr[3][4] = {{1,2,3},4,5,6,7,8,9,10,11};int i = 0;//i为行循环变量，用来控制行int j = 0;//j为列循环变量，用来控制列for (i = 0; i < 3; i ++){for(j = 0; j < 4; j ++){printf("  %2d",arr[i][j]);}printf("\n");//每一行结束时，用来换行}return 0;
}

输出结果：

   1   2   3   04   5   6   78   9  10  11
请按任意键继续. . .

二维数组的打印输出中，有两个for循环，第一个for循环用来控制行，第二个for循环用来控制列。

二维数组在内存中的存储

二维数组在内存中是连续存储的，二维数组的底层是按一维数组存的。

代码示例

#include<stdio.h>
int main()
{int arr[3][4];int i,j;for (i = 0; i < 3; i ++){for (j = 0; j < 4; j ++){printf("arr[%d][%d] = %p  ",i, j, &arr[i][j]);}printf("\n");}return 0;
}

输出结果：

arr[0][0] = 007DF7EC  arr[0][1] = 007DF7F0  arr[0][2] = 007DF7F4  arr[0][3] = 007DF7F8
arr[1][0] = 007DF7FC  arr[1][1] = 007DF800  arr[1][2] = 007DF804  arr[1][3] = 007DF808
arr[2][0] = 007DF80C  arr[2][1] = 007DF810  arr[2][2] = 007DF814  arr[2][3] = 007DF818
请按任意键继续. . .

从代码的输出结果和下图中我们可以看出，二维数组的底层存储是按一维数组连续存储的。

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