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数组

1.一维数组的创建和初始化

1.1一维数组的创建

  数组：一组相同类型元素的集合。跟数学中的集合是类似的。

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

 

1.2初始化举例

举例

int main()
{
	int arr1[10];//10个元素的数组，元素未初始化，元素值是随机值
    
	int arr2[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };//10个元素的数组，元素完全初始化
    
	int arr3[10] = { 1, 2, 3 };//10个元素的数组，数组部分初始化,未指定的部分元素默认是0
    
	int arr4[] = { 1, 2, 3 };//编译器帮你计算出元素个数为3

	//定义数组时，vs下--元素个数只能是常量表达式
	int count = 10;
	//int arr5[count];//error

	double darr[10];//double类型的数组，有10个元素
    
	float farr[10];//float类型的数组，有10个元素

	return 0;
}

 

int arr1[10];的效果，元素为随机值与函数栈帧有关：

 

int arr3[10] = { 1, 2, 3 };的效果

 

int arr4[] = { 1, 2, 3 };的效果，编译器帮你计算出元素个数

 

  所以大家创建数组根据自己的需求来，如果想让编译器帮你计算出元素个数，初始化要明确，如果想全部初始化为0，就要把元素个数指明清楚，这样的代码int arr[] = {0}可是达不到想要的效果哒

 

1.3C99变长数组

    变长数组：可以使用变量来定义数组的大小，即数组大小可以自己输入，但是变长数组不允许初始化。

  其中vs编译器不支持C99变长数组，下面的代码我们放在linux的gcc编译器下面跑，给大家展示以下效果。

 

#include<stdio.h>

int main()
{
  int n = 0;
  
  printf("你想定义的数组的元素个数:\n");
  scanf("%d",&n);

  int arr[n];//变长数组不允许初始化

  for(int i = 0;i<n;++i)
  {
    arr[i] = i+1;
    printf("%d ",arr[i]);
  }
  printf("\n");
  return 0;
}

 

 

 

2.一维数组的使用

咱们使用数组的初衷就是存储一类类型相同，元素个数较多的数，那么这些元素该如何区使用呢？如何访问这些数组元素呢？

操作符[]会：下标引用操作符 --> 数组访问的操作符

举例

#include<stdio.h>

int main()
{
	int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
    
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    
	for (int i = 0; i < sz; ++i)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
    
	printf("\n");
	return 0;
}

解释

1. 计算数组元素个数

   其中数组大小 = 元素大小 * 元素个数

   –>元素个数 = 数组大小/元素个数 使用操作符sizeof()即可求出数组大小和元素大小

2. 下标访问

   下标是从0开始的，例如第1个元素的下标是0，第n个元素的下标是n-1

   方式： 数组名 [下标] ： 下标所对应的元素

   这也非常完美地和我么之前建议的左闭右开结合在了一起，访问元素会比较方便

   arr数组中的几号元素	NO.1	NO.2	NO.3	NO.4	NO.5	NO.6	NO.7	NO.8	NO.9	NO.10
   元素值	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
   下标	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9

 

ps：大家不要把定义数组时的[]和下标访问的[]给弄混了

其中：

定义数组时的[] – [元素个数] – 只能是常量表达式(VS)

访问元素时[] – [下标] – 可以是变量

访问元素一次只能访问一个

 

3.一维数组在内存中的存储方式

  咱们就拿下述代码举例

#include<stdio.h>

int main()
{
	int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	for (int i = 0; i < sz; ++i)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	printf("\n");
	return 0;
}

  F10调式程序，打开内存窗口

  可以发现，下标越小的元素，地址越小，小标越大的元素地址越大。即数组在内存上是一个顺序存储的结构。也就是说如果我们得到了第一个元素的地址，以及数组的元素个数，是否就能得到所有的元素了呢？— 正确的

 

#include<stdio.h>

int main()
{
	int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1, 2, 3 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	
	int *pa = &arr[0];
	for (int i = 0; i < sz; ++i)
	{
		printf("%d ", *(pa + i));
	}
	printf("\n");
	return 0;
}

  上述代码同样也可以达到访问元素的效果。

 

4.数组名是什么？

4.1数组名的意义

  一个队伍总有它的的队头队尾，在数组中当中，数组名也是起着队头的作用，数组名–首元素的地址

即int arr[10];，arr与&arr[0]在数值上是一样的。如下

#include<stdio.h>

int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

	printf("arr:%p\n", arr);

	for (int i = 0; i < sz; ++i)
	{
		printf("&arr[%d]:%p\n", i, &arr[i]);
	}

	return 0;
}

ps：数组名是常量地址，是不允许被修改的，允许被修改的是，数组里面的元素
 

 

4.2数组名的两个例外意义

  数组名有两个特殊情况，在这两种特殊情况下，数组名不表示首元素地址的意思

• sizeof(arr)

  这个计算的是整个数组的大小 = 元素大小 * 元素个数

  而不是一个 指针大小 – 4

• &arr

  这个表示整个数组的地址

 

解释整个数组的地址的概念：

#include<stdio.h>

int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	printf("arr:%p\n", arr);
	printf("&arr[0]:%p\n", &arr[0]);
	printf("&arr:%p\n", &arr);

	printf("\n");

	printf("arr+1:%p\n", arr+1);
	printf("&arr[0]+1:%p\n", &arr[0]+1);
	printf("&arr+1:%p\n", &arr+1);
	return 0;
}

 

  我们观察到，首元素地址和整个数组的地址在数值上是相同的，但是在+1上的效果是不同的，首元素地址+1跨过了4个字节(一个元素的大小)，整个数组地址+1跨过了40个字节(整个数组的大小)

 

5.二维数组的创建和初始化

  但从理解上去看二维数组，顾名思义：二维数组，二维–面，二维数组是一个有行有列的数组。

那么我们在创建时就要指明：要创建一个几行几列的数组呢？

#include<stdio.h>

int main()
{
	int arr1[3][3];//3行3列的数组，元素未初始化
    
	int arr2[4][4] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, 1, 2, 3, 4, 5 ,6};//4行4列的数组，全部初始化
    
	int arr3[4][4] = { 1, 2, 3 };//4行4列的数组 -- 部分初始化，其他部分未0
    
	int arr4[3][3] = { { 1, 2 }, { 2 }, { 3 } }; //3行3列数组 -- 指明行数初始化，第一行初始化未1 2 0，第二行初始化为2 0 0，第三行初始化为3 0 0
    
	int arr5[][4] = { { 1 }, { 2 }, { 3 }, { 4 } };//省略行数初始化，编译器会帮你计算出有几行

	return 0;
}

 

int arr1[3][3];的效果。

  大家可以从数学集合的角度去理解，二维数组 – 集合里面放了集合

 

int arr2[4][4] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, 1, 2, 3, 4, 5 ,6};的效果

 第一行放满放第二行，第二行放满放第三行…。

 

 

int arr3[4][4] = { 1, 2, 3 };

 

int arr4[3][3] = { { 1, 2 }, { 2 }, { 3 } };的效果：-- 指定行初始化

 

int arr5[][4] = { { 1 }, { 2 }, { 3 }, { 4 } };的效果

行可以省略，编译器会帮你计算，但是列是不可以省略的

 

6.二维数组的使用

如何取出二维数组当中的元素呢，很明显要想在二维数组当中确定一个元素的位置，

需要两个下标，1 – 行标 2 – 列表

即访问方式： 数组名 [行下标] [列下标]

#include<stdio.h>

int main()
{
	int arr[3][3] = { { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6,}, { 7, 8, 9 } };
	for (int i = 0; i < 3; ++i)
	{
		for (int j = 0; j < 3; ++j)
		{
			printf("%d ", arr[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}

	return 0;
}

 

7.二维数组在内存中的存储方式

  我们将每个元素的值拿出来打印一下，看看他们之间是什么样的关系。

#include<stdio.h>

int main()
{
	int arr[3][3] = { 0 };
	for (int i = 0; i < 3; ++i)
	{
		for (int j = 0; j < 3; ++j)
		{
			printf("&arr[%d][%d]:%p\n", i,j,&arr[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
	return 0;
}

 

  大家注意不仅仅是圈起来的元素之间相差4，行与行之间的间隔也是4

图解

 

  也就可以理解成，C语言的这个二维数组，其中就是一个一维数组的乔装打扮，在一维数组里面放了几个一维数组，从而伪装成二维数组的样子。事实上还是一维的。物理上：还是顺序存储的。

  既然如此，我们也可以通过首元素地址和元素个数，来推出所有元素的位置了

#include<stdio.h>

int main()
{
	int arr[3][3] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };

	int *pa = &arr[0][0];
	for (int i = 0; i < 9; ++i)
	{
		printf("%d ", *(pa + i));
	}
	printf("\n");
	return 0;
}

 

8.浅浅理解二维数组的数组名

  即使二维数组物理上是顺序存储的，但是我们使用逻辑结构去理解也没有影响，int arr[4] [4]的二维数组，其中arr[0]–第一行的数组名，结构：二维数组中arr[i]–第i行的数组名–第i行的首元素地址

 

9.数组的类型

我们介绍过C语言的数据类型，有int,double,char……等等，但是数组的类型不是这些

int a;–a的类型是int

double d;–d的类型是double

…………去掉数组名剩下的东西就是类型名（一般情况）

类似的：

int arr[10]– 去掉数组名arr，类型：int [10]

int arr[10] [10]–去掉数组名，类型：int [10][]10

 

 并且我们可以使用sizeof来计算一下这个类型大小

#include<stdio.h>

int main()
{
	printf("%d\n", sizeof(int [10]));
	printf("%d\n", sizeof(int[10][10]));
	return 0;
}

本篇文章就讲到这里啦，咱们下期见，拜！