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🥰本文专栏：《C语言深度解剖》
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1. 一维数组的创建和初始化
1.1 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];
//代码2
int count = 10;
int arr2[count];//数组时候可以正常创建？
//代码3
char arr3[10];
float arr4[1];
double arr5[20];注：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。
1.2 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：
int arr1[10] = { 1,2,3 }; //不完全初始化，剩余元素默认初始化为0
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想不指定数组的确定的大小就得初始化。数组的元素个数根据初始化的内容来确 定。 但是对于下面的代码要区分，内存中如何分配。
char arr1[] = "abc";
char arr2[3] = { 'a','b','c' };- 数组长度:
char arr1[] = "abc";
这行代码声明了一个字符数组arr1并初始化为字符串"abc"。数组的长度是4，因为字符串的结尾有一个空字符（null terminator）\0，这是C语言字符串的标准表示方式。所以arr1实际上包含'a','b','c', 和\0。char arr2[3] = { 'a','b','c' };
这行代码声明了一个长度为3的字符数组arr2并初始化为三个字符'a','b', 和'c'。这里并没有包含空字符\0，因此arr2不是一个有效的C语言字符串。
- 用途:
arr1可以被用作一个字符串，因为它以空字符结尾。你可以使用像printf("%s", arr1);这样的函数来打印整个字符串。arr2通常不会被当作字符串来使用，因为它没有空字符结尾。如果你试图将它作为字符串传递给像printf这样的函数，结果可能会是未定义的，因为它会试图读取数组后面的内存来寻找空字符，这可能导致程序崩溃或输出乱码。
1.3 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
for (i = 0; i < 10; i++)//这里写10，好不好？
{
arr[i] = i;
}
//输出数组的内容
for (i = 0; i < 10; ++i)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}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。
int arr[10];
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);1.4 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。
看代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[8] = { 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]);
}
return 0;
}输出的结果如下：
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。
由此可以得出结论：数组在内存中是连续存放的。
2. 二维数组的创建和初始化
2.1 二维数组的创建
//数组创建
int arr[3][4];
char arr[3][5];
double arr[2][4];2.2 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} };//二维数组如果有初始化，行可以省略，列不能省略2.3 二维数组的使用
二维数组的使用也是通过下标的方式。
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;
}2.4 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;
}输出的结果：
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。
深入理解：
二维数组是一维数组的数组，可以理解为二维数组的每个元素就是一个一维数组。
二维数组名是本质是 一个一维数组的地址。
例如，int arr[2][3] = {{11,12,13},{21,22,23}};
arr是二维数组名，该数组有2个元素，每一个元素本身又是一个数组长度为3的一维整型数组。arr这个二维数组名可以理解为：数组长度为3的，存放整型数据类型的数组指针；如果存放arr 的值，要用数组长度为3的整型数组类型的数组指针。
上述有不理解的没关系，后期深入学习了指针再回头来看，就理解了，后面的文章中会打算专门写一篇文章关于指针和数组的关系。
3. 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;
}二维数组的行和列也可能存在越界。
4. 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，比如：我要实现一个冒泡排序函数将一个整形数组排序。（深入理解冒泡排序算法的可以看这一篇文章《冒泡排序和快速排序》），下面重点讲解数组作为函数参数时有什么特点和注意事项。
那我们将会这样使用该函数：
4.1 冒泡排序函数的错误设计
//方法1：
#include <stdio.h>
void bubble_sort(int arr[])
{
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//这样对吗？
int i = 0;
for (i = 0; i < sz - 1; i++)
{
int j = 0;
for (j = 0; j < sz - i - 1; j++)
{
if (arr[j] > arr[j + 1])
{
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = tmp;
}
}
}
}
int main()
{
int arr[] = { 3,1,7,5,8,9,0,2,4,6 };
bubble_sort(arr);//是否可以正常排序？
for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}运行结果：
方法1，出了问题，并没有拍好顺序。那我们找一下问题，调试之后可以看到 bubble_sort 函数内部的 sz ，是1。 难道数组作为函数参数的时候，不是把整个数组的传递过去？ 先不着急解答，继续往下看。
4.2 数组名是什么？
由运行结果可知，数组名和数组第一个元素的地址是一样的。
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：
int arr[10] = { 0 };
printf("%d\n", sizeof(arr));
// 为什么输出的结果是：40？补充：
- 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。
知道了这个，我们来解决上面4.1节冒泡排序为什么无法正常排序的问题了，请看下图：
当数组传参的时候，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。
4.3 冒泡排序函数的正确设计
如果方法1错了，该怎么设计？
#include <stdio.h>
//方法2
void bubble_sort(int arr[], int sz)//参数接收数组元素个数
{
//代码同上面函数
}
int main()
{
int arr[] = { 3,1,7,5,8,9,0,2,4,6 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
bubble_sort(arr, sz);//是否可以正常排序？
for (int i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}
