C语言基础-数组

数组是C语言提供的一种组织数据的结构，用于在一块连续的内存空间中存放一组数据，对外提供一个变量名表示一组数据，有时候这种数据结构会比使用多个变量要简洁方便。

数组声明

数据类型 数组名[数组长度];//只声明，不做初始化
数据类型 数组名[] = {数组元素1, 数组元素2, 数组元素3,...数组元素n};//声明并初始化

• 数组中存放的数据都是相同类型的
• 数组声明的时候如果不做初始化，必须指定数组的长度，数组长度一经确定便不能再修改
• 数组声明时如果不指定数组长度，则必须对数组进行初始化，初始化数据的个数即为数组的长度，这个长度之后也不再能修改
• 数组长度必须是整型表达式
  代码示例

#include <stdio.h>
#define LENGTH 10

int main(int argc, char const *argv[])
{
	int a = 3;
	int i_arr[LENGTH]; //声明了一个数组i_arr,最多存放10个int类型的值
	char c_arr[a]; // 声明了一个数组c_arr，最多存放3个char类型的值
	short s_arr[6]; // 声明了一个数组c_arr，最多存放6个short类型的值
	//声明了一个长度为3的数组d_arr，存放3个数值1.1、2.2、3.3
	double d_arr[] = {1.1, 2.2, 3.3}; 
	
	return 0;
}

数组访问

• 数组访问一般通过下标的方式进行

数组名[数组下标];

• 数组下标从0开始，到数组长度-1
• 数组在内存中的结构如下，比如有一个名为a的数组，长度为4，各元素分布及访问格式如下

a[0]	a[1]	a[2]	a[3]	a[4]

• 如果访问的数组下标大于了数组长度-1，那么编译时会报错，数组下标越界
  代码示例

#include <stdio.h>
#define LENGTH 10

int main(int argc, char const *argv[])
{
	int a = 3;
	int i_arr[LENGTH]; //声明了一个数组i_arr,最多存放10个int类型的值
	char c_arr[a]; // 声明了一个数组c_arr，最多存放3个char类型的值
	//声明了一个长度为3的数组d_arr，存放3个数值1.1、2.2、3.3
	double d_arr[] = {1.1, 2.2, 3.3};
	
	for(int i = 0; i < LENGTH; i++){
		i_arr[i] = i;//通过下标赋值数组元素
	}
	
	c_arr[0] = 'h';
	c_arr[1] = 'i';
	c_arr[2] = 'e';
	
	d_arr[2] = i_arr[2]; //通过i_arr[下标]方式访问数组元素值
	
	for(int i = 0; i < LENGTH; i++){
		printf("i_arr[%d] = %d ", i, i_arr[i]);//通过i_arr[下标]方式访问数组元素值
	}
	printf("\n");
	for(int i = 0; i < 3; i++){
		printf("c_arr[%d] = %c ", i, c_arr[i]);
	}
	printf("\n");
	for(int i = 0; i < 3; i++){
		printf("d_arr[%d] = %f ", i, d_arr[i]);
	}
	printf("\n");
	// d_arr[3] = 4.4;//编译会报错，访问的下标超过了数组的长度
	return 0;
}

运行结果

i_arr[0] = 0 i_arr[1] = 1 i_arr[2] = 2 i_arr[3] = 3 i_arr[4] = 4 i_arr[5] = 5 i_arr[6] = 6 i_arr[7] = 7 i_arr[8] = 8 i_arr[9] = 9 
c_arr[0] = h c_arr[1] = i c_arr[2] = e 
d_arr[0] = 1.100000 d_arr[1] = 2.200000 d_arr[2] = 2.000000

字符串与字符数组

字符串

• 用双引号括起来的字符串
  • 如果想要在字符串中包含双引号要用"
• 字符串本质是字符数组
  • 当将字符串赋值给字符数组时，字符数组会在字符串末尾存放\0，以示字符串结束
  • 因此字符串长度要比字符串实际存储长度小1

//比如hello字符串
char c_arr[] = "hello";
//c_arr中存放的是hello\0

• 当字符数组结尾以\0结束时，可以使用%s打印字符串
• 标准头文件<string.h>中声明了一些对字符串操作的函数
  代码示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
	char c_arr[] = "hello";
	for(int i = 0; i < 6; i++){
		printf("c_arr[%d] = %c ", i, c_arr[i]);
	}
	printf("\n");
	
	//当字符数组结尾以\0结束时，可以使用%s打印字符串
	printf("c_arr is a string %s\n", c_arr);
	
	//string中提供的字符串操作方法，可以返回字符串长度
	printf("The length of string is %lu\n", strlen(c_arr));
	
	c_arr[5] = 't';//可以赋值，说明数组长度为6比字符串长度大1
	
	//当字符数组结尾不以\0结束时，可以使用%s打印字符串可能末尾会有乱码，因为找不到\0
	printf("c_arr is a string %s\n", c_arr);
	
	return 0;
}

运行结果

c_arr[0] = h c_arr[1] = e c_arr[2] = l c_arr[3] = l c_arr[4] = o c_arr[5] =  
c_arr is a string hello
The length of string is 5
c_arr is a string hello�[��

多维数组

多维数组本质还是一个数组，数组元素由某一基础数据类型变成了数组。
多维数组的组织数据方式类似矩阵。

多维数组的声明

• 以二维数组为例

数据类型 数组名[数组元素个数][存放的数组长度];
数据类型 数组名[][存放的数组长度] = {{data1, ..., datan}, {data1, ...datan},....}

• 其中数组元素个数同一维数组，是可以省略的
  • 省略后需要对数组声明时进行初始化，确定数组长度
• 作为数组元素的数组长度是不可以省略的
  代码示例

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
	//一个数组，包含3个元素，每个元素都是一个3元数组
	//1 2 3
	//4 5 6
	//7 8 9
	int dem_arr[][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};
	//声明一个有2个元素，每个元素都是一个有2个元素的数组
	char dem_carr[2][2];

return 0;
}

多维数组使用

也是通过下标来进行访问和使用

• 因为有多层嵌套，以二维数组为例，要访问某个数据元素，需要两个下标来确定
• 比如a[2][2]，表示访问二维数组a中的第3个数组的第3个值

a[0][0]	a[0][1]	a[0][2]	a[0][3]
a[1][0]	a[1][1]	a[1][2]	a[1][3]
a[2][0]	a[2][1]	a[2][2]	a[2][3]
a[3][0]	a[3][1]	a[3][2]	a[3][3]

• 遍历多维数组时也经常会用到多层嵌套循环遍历
  代码示例

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
	int dem_arr[][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};
	char dem_carr[2][2];
	
	dem_arr[2][2] = 10; //通过下标访问多维数组元素
	printf("dem_arr[2][2] = %d\n", dem_arr[2][2]);
	
	for(int i = 0; i < 2; i++){
		for(int j = 0; j < 2; j++){
			dem_carr[i][j] = '0' + i + j; //整型数字转字符，存ASCII码
			printf("%c ", dem_carr[i][j]);
		}
		printf("\n");//每个数组元素单独一行
	}
	
	return 0;
}

运行结果：

dem_arr[2][2] = 10
0 1 
1 2