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【C语言】数组

news 来源：原创 2024/9/21 1:44:52

一、数组的基本概念

1.1、什么是数组

1.2、数组的分类

二、一维数组

2.1、一维数组的创建

2.2、一维数组的初始化

2.3、一维数组的数据类型

2.4、访问一维数组的元素

2.5、一维数组在内存中的存储

2.6、用sizeof计算数组的长度

三、二维数组

3.1、二维数组是什么样的

3.2、二维数组的创建

3.3、二维数组的初始化

3.4、访问二维数组的元素

3.5、二维数组在内存中的存储

四、C99中的变长数组

一、数组的基本概念

1.1、什么是数组

数组就是一个同一类型数据的集合。数组里面的数据叫元素，元素可以只有1个也可以有很多个，但是不能没有。

1.2、数组的分类

数组分为一维数组和多维数组，多维数组常用的是二维数组，更高维的就很少见了。所以本文章主要讲解一维数组和二维数组。

二、一维数组

2.1、一维数组的创建

创建一维数组的语法形式如下：

类型 变量名[常量值];举例：int arr[10];

类型定义了数组存放的元素的数据类型；常量值定义了数组中元素的个数，决定了数组的长度。

2.2、一维数组的初始化

数组使用大括号进行初始化，如下面的例子：

// 完全的初始化
int arr[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};//不完全的初始化，未初始化的部分默认为0
int arr[10] = {1, 2, 3};//将所有元素都初始化为0，只初始化第一个，剩下的是默认值
int arr[10] = {0}//错误的例子--初始化的长度不能超过数组的长度
int arr[3] = {1, 2, 3, 4}

字符类型的元素默认值也是0，因为十进制ASCII码0对应的字符就是\0。当一维数组初始化后，创建数组时中的常量值可以省略，它会根据初始化的元素个数自动计算数组的长度。验证如下：

从上面的VS监视窗口中可以清晰地观察到数组的变化，大家可以试试Dve C++，观察起来根本不方便，不会把数组元素一个个这样列出来，所以在之前的文章说不建议新手使用Dev C++。

2.3、一维数组的数据类型

大家想一想，对于整数的创建 int a; ，a是变量名，int 是它的数据类型；那么对于数组 int arr[10]；,就是 arr 是变量名，int [10] 是数组的数据类型。不要把元素的数据类型跟数组的数据类型搞混了！！！

2.4、访问一维数组的元素

如果一个一维数组的元素有n个，那么它的下标范围就是0~n-1，下标就相当于数组的索引一样，如下图例子：

数组arr的长度为6，下标范围是0~5。访问数组的元素可以使用下标引用操作符：[]。比如想访问arr的第3个元素，就可以用a[2]，a和2是[]的操作数。这样就能对素数的元素进行取值和存放了。对整个数据的元素进行访问，可以使用循环来实现。注意，使用scanf的时候，arr表示数组的起始地址，不用加取地址符&；但是arr[2]是一个数据，而不是地址，所以要加上&。

2.5、一维数组在内存中的存储

一维数组在内存中是连续存放的，下面的代码可以验证这个结论：

在x64环境下，地址的长度为64位；在x86环境下，地址的长度为32位。地址是用16进制的形式编码的。内存被分为了一个个的单元，每一个单元的存储容量是1字节。一个int类型的元素的长度为4字节，所以存放在4个单元中。

上图中%p表示地址，可以看到打印出的结果，每相邻的两个元素的地址相差4个字节，证明了数组在内存中是连续存放的。

2.6、用sizeof计算数组的长度

当需要把 arr[常量值] 中的常量值频繁改动时，for循环打印数组中用于判断的表达式也要跟着改动，甚至所有与这个常量值有关的语句都要一个个改动。这样太麻烦了，我们可以使用sizeof函数计算常量值来解决这个频繁改动的麻烦，如下：

这样只需要改动创建数组时的常量值就行了。

三、二维数组

3.1、二维数组是什么样的

如果把一维数组当作一个数组元素，那么这种数组元素组成的数组就是二维数组，二维以上的数组以此类推。下面用形象的图画表达二维数组是什么样的：

图中的每一行就代表一个一维数组，框框边边的数字是二维数组的下标。

3.2、二维数组的创建

二维数组的创建语法形式如下：

类型 变量名[常量值1][常量值2]举例：int arr[3][5];

常量值1表示数组的行，常量值2表示数组的列。

3.3、二维数组的初始化

二维数组的初始化也用大括号：

//完全的初始化
int arr[2][3] = {1, 2 ,3 ,4 ,5 ,6};//不完全的初始化，剩下未初始化的默认为0
int arr[2][3] = {1, 2, 3, 4};

int arr[2][3] = {1, 2, 3, 4}; 用图形表现：

可以发现是一行一行放满，再放下一行。

二维数组也可以不一行一行放满，按照行初始化：

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

也可以省略常数值1表示的行，但不能省略常数值2表示的列：

int arr[][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};

如果列也省略了，那就完全不知道数组是按照什么顺序放的了。比如上图这个例子有7个数，数组可以是：1*7、2*4、3*3的大小，就不知道是选哪种。

3.4、访问二维数组的元素

二维数组的行和列的下标都是以0开始的。

int arr[2][3] = {1 ,2 , 3, 4, 5, 6};访问元素5可以使用arr[1][1]

如果想访问整个数组的元素，可以使用两层循环，分别遍历行和列。

3.5、二维数组在内存中的存储

二维数组在内存中也是连续存放的，下面的代码可以验证：

可以从运行结果看到每一个元素的起始地址之间相差4个字节。虽然用下标访问元素或者画图的时候是用的二维的形式表现，这样是为了人能更好理解，但实际上二维数组在内存中的存放是“一维的”。

四、C99中的变长数组

首先科普一下C99是什么：C语言有国际的标准，这个标准随着优化、扩展会进行更新，这些历代更新的版本就叫C89、C90、C98、C99、....、C11、C17、C23等等。但是我们现在常用的还是老版的C89和C90，像之后的C99都没有普及。因此在VS在默认下是不支持变长数组的，可以看看下边的代码：