第五章：一维数组与字符数组
第一节：一维数组
1. 数组的定义
C语言提供的数组，通过一个符号来访问多个元素。
特点：
- 具有相同的数据类型。
- 使用过程中需要保留原始数据。
数组是构造数据类型。所谓数组，是指一组具有相同数据类型的数据的有序集合。
格式：
类型说明符 数组名[常量表达式];
例如：int a[10];
声明数组时要遵循以下规则：
- 数组名的命名规则和变量名相同，即遵循标识符命名规则。
- 在定义数组时，需要指定数组中元素的个数，方括号中的常量表达式用来表示元素的个数，即数组长度。
- 常量表达式中可以包含常量和符号常量，但不能包含变量。即不允许对数组大小的做动态定义。
2. 一维数组在内存中的存储
数组元素下标从0开始。
一维数组初始化方法：
- 在定义数组时对数组元素赋初值。int a[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
- 可以只给一部分元素赋值。int a[10]={0,1,2,3,4,};表示只给前5个元素赋初值，后5个元素的值为0。
- 如果要使一个数组中的全部元素值为0，可以写成：int a[10]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};或int a[10]={0};
- 在对全部数组元素赋初始值时，由于数组的个数已经确定，因此可以不指定数组的长度。int a[]={1,2,3,4,5};
第二节：数组访问越界与传递
1. 数组的访问越界
#include <stdio.h>
int main() {
int a[5]={1,2,3,4,5};
int j=20;
int i=30;
a[5]=6; // 越界访问
a[6]=7; // 越界访问导致其他变量值发生变化，异常
printf("i=%d\n",i); // i发生变化
printf("j=%d\n",j);
return 0;
}
F:\Computer\Project\practice\5\5.1-transboundary\cmake-build-debug\5_1_transboundary.exe
i=7
j=20
进程已结束，退出代码为 0
解析：a[5]，a[6]属于越界访问。在内存中，读取到的变量值是紧挨在一起的，如果越界，就会导致其他变量的值被修改。
需要注意的是，编译器并不检查程序对数组下标的引用是否在合法范围内。好处是效率更高，坏处是无法检测出无效的下标引用。需要做好检查。
2. 数组的传递
一维数组在传递时，其长度是传递不过去的，所以我们通过借助另外一个参数len来传递数组中的元素个数。
#include <stdio.h>
void print(int b[],int len){ // 子函数需要两个形式参数
int i;
for (int i = 0; i < len; i++) {
printf("%3d",b[i]);
}
b[4]=20;
printf("\n");
}
int main() {
int a[5]={1,2,3,4,5};
printf("before a[4]=%d\n",a[4]);
print(a,5); // 5是数组a的长度
printf("after a[4]=%d\n",a[4]); // a[4]的值已被修改
return 0;
}
F:\Computer\Project\practice\5\5.2-transmit\cmake-build-debug\5_2_transmit.exe
before a[4]=5
1 2 3 4 5
after a[4]=20
进程已结束，退出代码为 0
解析：实际数组名中存储的数组的首地址，在调用函数时，试将数组的首地址给了变量b（指针类型），print函数对数组的修改，同等于main函数中对数组的修改。另外通过len将数组长度传递给了函数。
第三节：字符数组与scanf读取字符串
1. 字符数组初始化及传递
字符数组定义：
例如：char c[10];
字符数组初始化和一维数组类似：
char c[10]={‘I’,‘a’,‘m’,‘h’,‘a’,‘p’,‘p’,‘y’};
或者：
c[0]=‘I’;c[1]=‘a’;c[2]=‘m’;…
因为字符数组一般用来存取字符串，所以通常采用的初始化方法是 char c[10]=“hello”。
字符数组存储的字符串长度必须比字符数组定义长度少1个字节，例如：char c[10]最长存储9个字节，剩余的1个字符用来存储’\0’。
#include <stdio.h>
int main() {
char c[5]={'h','e','l','l','o'}; // 5个字符，定义长度是5，会出现乱码，因为字符没有结束符。最少要定义长度为6
char d[5]="how"; // 3个字符，定义长度为5，不会出现乱码
printf("%s\n",c);
printf("%s\n",d);
return 0;
}
F:\Computer\Project\practice\5\5.3-char\cmake-build-debug\5_3_char.exe
hello?
how
进程已结束，退出代码为 0
字符数组通过结尾标识’\0’来判断是否结尾。一维数组没有标识，所以需要传递长度，而字符数组不需要传递长度。
#include <stdio.h>
void print(char c[]){
int i=0;
while (c[i]){
printf("%c",c[i]);
i++;
}
}
int main() {
char c[5]={'h','e','l','l','o'}; // 5个字符，定义长度是5，会出现乱码，因为字符没有结束符。最少要定义长度为6
char d[5]="how"; // 3个字符，定义长度为5，不会出现乱码
printf("%s\n",c); // 使用%s直接输出字符串
printf("%s\n",d);
// printf("================\n");
// printf("%x\n",*c); 用于打印内存信息
// printf("%x\n",*(c+1));
// printf("%x\n",*(c+2));
// printf("%x\n",*(c+3));
// printf("%x\n",*(c+4));
// printf("%x\n",*(c+5));
// printf("%x\n",*(c+6));
// printf("%x\n",*(c+7));
print(d);
return 0;
}
F:\Computer\Project\practice\5\5.3-char\cmake-build-debug\5_3_char.exe
hello?q
how
how
进程已结束，退出代码为 0
2. scanf读取字符串
scanf读取字符串使用%s
#include <stdio.h>
int main() {
char c[10];
char d[10];
scanf("%s",c);
printf("%s\n",c);
scanf("%s%s",c,d);
printf("c=%s,d=%s\n",c,d);
return 0;
}
F:\Computer\Project\practice\5\5.3-scarry_char\cmake-build-debug\5_3_scarry_char.exe
hello
hello
are you
c=are,d=you
进程已结束，退出代码为 0
解析：scanf通过%s读取字符串，对c和d分别输入"are"和"you"（中间加一个空格），scanf在使用%s读取字符串时，会忽略空格和回车，这一点和%d和%f类似。
第四节：gets、puts、str系列讲解
1. gets函数与puts函数
gets函数类似于scanf函数，用于读取标准输入。区别是scanf遇到空格就认为读取结束，而gets不会，所以某些场景下需要使用gets函数。
gets函数读取字符并把它们加载到str(字符串)中，遇到’\n’才认为读取结束，但不会存储’\n’，而是存储成空字符’\0’。
puts函数类似于printf函数，用于输出标准输出。
puts函数把str（字符串）写入标准输出。并打印到屏幕上，同时打印换行。相对于printf函数，puts只能用于输出字符串，同时多打印一个换行符，等价于printf{“%s\n”,c};
#include <stdio.h>
int main() {
char c[20];
gets(c); // 相当于scanf
puts(c); // 相当于printf
return 0;
}
F:\Computer\Project\practice\5\5.4-gets_puts\cmake-build-debug\5_4_gets_puts.exe
how are you
how are you
进程已结束，退出代码为 0
2. str系列字符串操作函数
strlen:用于统计字符串长度。
strcpy:用于将某个字符串复制到字符数组中。
strcmp:用于比较两个字符串的大小。
strcat:用于将两个字符串连接到一起。
str系列操作函数需要引入标准输入流#include <string.h>。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int mystrlen(char c[]){
int i=0;
while (c[i]){
i++;
}
return i;
}
int main() {
int len;
char c[20];
char d[100]="world";
gets(c); // 给c输入hello
puts(c);
len= strlen(c);
printf("len=%d\n",len); // 打印c的长度
len=mystrlen(c);
printf("mylen=%d\n",len);
printf("%s\n",strcat(c,d)); // 将d拼接在c的后面，并打印
printf("%s\n",strcpy(d,c)); // 将c的值赋给d，并打印
puts(d); // 打印此刻d的值
printf("c?d %d\n", strcmp(c,d)); // 比较c和d的大小，并打印。
return 0;
}
F:\Computer\Project\practice\5\5.4-str\cmake-build-debug\5_4_str.exe
hello
hello
len=5
mylen=5
helloworld
helloworld
helloworld
c?d 0
进程已结束，退出代码为 0
解析：对于赋值和拼接的场景，目标数组一定要大于字符串大小，即sizeof(d)>strlen©，否则会造成访问越界。
比较大小方法：将每个字母转换成ASCII码值，从前到后依次比较。如果相等，则返回0。如果前边比后边大，返回1。如果前边比后边小，返回-1。
