7.数组-进阶

1.数组名含义

• 在C语言程序中，数组的出现有两种可能的含义：

            a.代表整个数组

            b.代表其首元素的地址

• 当出现以下情形时，数组代表的是整个数组：

            a.在数组定义中

            b.在sizeof运算表达式中

            c.在取址符&中

• 当出现其他情形时，数组代表其首元素地址。
• 示例：

表整个数组
printf("%p\n", &a);        // 此处，a 代表整个数组，此处为整个数组的地址

int *p = a;       // 此处，a 代表首元素 a[0] 的地址，等价于 &a[0]
p = a + 1;        // 此处，a 代表首元素 a[0] 的地址，等价于 &a[0]
function(a);      // 此处，a 代表首元素 a[0] 的地址，等价于 &a[0]
scanf("%d\n", a); // 此处，a 代表首元素 a[0] 的地址，等价于 &a[0]

可见，C语言中的数组，在不同场合下有不同的含义，大部分场合都表现为首元素的地址，此时实际上就是一个指向其首元素的指针。数组运算实际上就是指针运算。

2.数组下标运算符[ ]

• 数组下标实际上是编译系统的一种简写，其等价形式是：

a[i] = 100;  等价于  *(a+i) = 100;

• 根据加法交换律，以下的所有的语句均是等价的：

- 根据加法交换律，以下的所有的语句均是等价的：
  a[i] = 100;
*(a+i) = 100;
*(i+a) = 100;
  i[a] = 100;

• 数组运算，等价于指针运算。

3.字符串常量

• 字符串常量在内存中的存储，实质是一个匿名数组
• 匿名数组，同样满足数组两种涵义的规定
• 示例：

printf("%d\n", sizeof("abcd")); // 此处 "abcd" 代表整个数组
printf("%p\n", &"abcd");        // 此处 "abcd" 代表整个数组

printf("%c\n", "abcd"[1]); // 此处 "abcd" 代表匿名数组的首元素地址
char *p1 = "abcd";         // 此处 "abcd" 代表匿名数组的首元素地址
char *p2 = "abcd" + 1;     // 此处 "abcd" 代表匿名数组的首元素地址

4.特殊数组

4.1零长数组（需预习：结构体）

• 概念：长度为0的数组，比如 int data[0];
• 用途：放在结构体的末尾，作为可变长度数据的入口
• 示例：

struct node
{
    /* 结构体的其他成员 */
    // 成员1
    // 成员2
    // ... ...
    
    int  len;
    char data[0];
};

// 给结构体额外分配 10 个字节的内存。
struct node *p = malloc(sizeof(struct node) + 10);
p->len = 10;

// 额外分配的内存可以通过 data 来使用
p->data[0] ~ p->data[9]

4.2变长数组

• 概念：定义时，使用变量作为元素个数的数组。
• 要点：变长数组仅仅指元素个数在定义时是变量，而绝非指数组的长度可长可短。实际上，不管是普通数组还是所谓的变长数组，数组一旦定义完毕，其长度则不可改变。
• 示例：

int len = 5;
int a[len];  // 数组元素个数 len 是变量，因此数组 a 是变长数组

int x = 2;
int y = 3;
int b[x][y]; // 数组元素个数 x、y 是变量，因此数组 b 是变长数组
int b[2][y]; // 数组元素个数 y 是变量，因此数组 b 是变长数组
int b[x][3]; // 数组元素个数 x 是变量，因此数组 b 是变长数组

• 语法：变长数组不可初始化，即以下代码是错误的：

int len = 5;
int a[len] = {1,2,3,4,5}; // 数组 a 不可初始化