C语言数组的概念

在《C语言数据输出大汇总以及轻量进阶》一节中我们举了一个例子，是输出一个 4×4 的整数矩阵，代码如下：

1. #include <stdio.h>
2. #include <stdlib.h>
3. int main()
4. {
5. int a1=20, a2=345, a3=700, a4=22;
6. int b1=56720, b2=9999, b3=20098, b4=2;
7. int c1=233, c2=205, c3=1, c4=6666;
8. int d1=34, d2=0, d3=23, d4=23006783;
9. printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", a1, a2, a3, a4);
10. printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", b1, b2, b3, b4);
11. printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", c1, c2, c3, c4);
12. printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", d1, d2, d3, d4);
13. system("pause");
14. return 0;
15. }

运行结果：

20        345       700       22
56720     9999      20098     2
233       205       1         6666
34        0         23        23006783

矩阵共有 16 个整数，我们为每个整数定义了一个变量，也就是 16 个变量。那么，为了减少变量的数量，让开发更有效率，能不能为多个数据定义一个变量呢？比如，把每一行的整数放在一个变量里面，或者把 16 个整数全部都放在一个变量里面。

我们知道，要想把数据放入内存，必须先要分配内存空间。放入4个整数，就得分配4个int类型的内存空间：

int a[4];

这样，就在内存中分配了4个int类型的内存空间，共 4×4=16 个字节，并为它们起了一个名字，叫a。

我们把这样的一组数据的集合称为数组（Array），它所包含的每一个数据叫做数组元素（Element），所包含的数据的个数称为数组长度（Length），例如int a[4];就定义了一个长度为4的整型数组，名字是a。

数组中的每个元素都有一个序号，这个序号从0开始，而不是从我们熟悉的1开始，称为下标（Index）。使用数组元素时，指明下标即可，形式为：

arrayName[index]

arrayName 为数组名称，index 为下标。例如，a[0] 表示第0个元素，a[3] 表示第3个元素。

接下来我们就把第一行的4个整数放入数组：

a[0]=20;
a[1]=345;
a[2]=700;
a[3]=22;

这里的0、1、2、3就是数组下标，a[0]、a[1]、a[2]、a[3] 就是数组元素。

我们来总结一下数组的定义方式：

dataType  arrayName[length];

dataType 为数据类型，arrayName 为数组名称，length 为数组长度。例如：

float m[12];
char ch[9];

需要注意的是：
1) 数组中每个元素的数据类型必须相同，对于int a[4];，每个元素都必须为 int。

2) 数组长度 length 最好是整数或者常量表达式，例如 10、20*4 等，这样在所有编译器下都能运行通过；如果 length 中包含了变量，例如 n、4*m 等，在某些编译器下就会报错，我们将在《C语言变长数组》一节专门讨论这点。

3) 访问数组元素时，下标的取值范围为 0 ≤ index < length，过大或过小都会越界，导致数组溢出，发生不可预测的情况

4) 数组是一个整体，它的内存是连续的，下面是int a[4];的内存示意图：

数组的初始化

上面的代码是先定义数组再给数组赋值，我们也可以在定义数组的同时赋值：

int a[4] = {20, 345, 700, 22};

{ }中的值即为各元素的初值，各值之间用,间隔。

对数组赋初值需要注意以下几点：
1) 可以只给部分元素赋初值。当{ }中值的个数少于元素个数时，只给前面部分元素赋值。例如：

int a[10]={12, 19, 22 , 993, 344};

表示只给 a[0]~a[4] 5个元素赋值，而后面5个元素自动赋0值。

当赋值的元素少于数组总体元素的时候，剩余的元素自动初始化为 0：对于short、int、long，就是整数0；对于char，就是字符 '\0'；对于float、double，就是小数0.0。

我们可以通过下面的形式将数组的所有元素初始化为 0：

int a[10] = {0};
char c[10] = {0};
float f[10] = {0};

由于剩余的元素会自动初始化为0，所以只需要给第0个元素赋0值即可。

示例：输出数组元素。

1. #include <stdio.h>
2. int main()
3. {
4. int a[6] = {299, 34, 92, 100};
5. int b[6], i;
6. //从控制台输入数据为每个元素赋值
7. for(i=0; i<6; i++){
8. scanf("%d", &b[i]);
9. }
10. //输出数组元素
11. for(i=0; i<6; i++){
12. printf("%d ", a[i]);
13. }
14. putchar('\n');
15. for(i=0; i<6; i++){
16. printf("%d ", b[i]);
17. }
18. putchar('\n');
19. return 0;
20. }

运行结果：

90 100 33 22 568 10
299  34  92  100  0  0
90  100  33  22  568  10

2) 只能给元素逐个赋值，不能给数组整体赋值。例如给十个元素全部赋1值，只能写为：

int a[10]={1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1};

而不能写为：

int a[10]=1;

3) 如给全部元素赋值，那么在数组定义时可以不给出数组的长度。例如：

int a[]={1,2,3,4,5};

等价于

int a[5]={1,2,3,4,5};

最后，我们借助数组来输出一个 4×4 的矩阵：

纯文本复制

1. #include <stdio.h>
2. #include <stdlib.h>
3. int main()
4. {
5. int a[4] = {20, 345, 700, 22};
6. int b[4] = {56720, 9999, 20098, 2};
7. int c[4] = {233, 205, 1, 6666};
8. int d[4] = {34, 0, 23, 23006783};
9. printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", a[0], a[1], a[2], a[3]);
10. printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", b[0], b[1], b[2], b[3]);
11. printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", c[0], c[1], c[2], c[3]);
12. printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", d[0], d[1], d[2], d[3]);
13. system("pause");
14. return 0;
15. }