C语言基础--数组详细说明

目录

• 一.什么是数组
• 二、一维数组
  • 1.一维数组创建
  • 2.一维数组的使用
    • 2.1 索引值
    • 2.2 遍历数组
    • 2.3 如何使用sizeof()计算出数组的长度
• 三、二维数组
  • 1.二维数组的创建
  • 2.二维数组的使用
    • 2.1 找到数组中的内容
    • 2.2 遍历二维数组
• 四、数组深层理解
  • 1.数组的地址
  • 2.&数组名
  • 3.数组作为函数的参数
    • 3.1 数组作为函数的参数
    • 3.2 数组以指针的形式
  • 4.数组使用非索引的方式
  • 5.数组表达字符串
    • 5.1 创建字符串

一.什么是数组

数组其实装一些特定的数据的容器，而这个容器是有规定的长度的。并且特定数据和长度都是我们规定的。

二、一维数组

1.一维数组创建

类型名 数组名[数组的长度];
类型名 数组名[] = {value, value};
类型名 数组名[数组的长度] = {value, value};

第一种方式是动态创建。数组的长度有 [] 里的参数决定。

第二种创建方法是静态创建。数组的长度由后面的初始值的个数决定。

第三种方法是不完全初始化，也有可能是完全初始化。得看数组的长度和初始值的内容长度。如果说是使用不完全初始化，那么剩下的内容以0来占位。

2.一维数组的使用

2.1 索引值

如果我们需要查看数组中里面元素的内容，可以使用索引值来进行查看。

索引值从0开始，一直到数组长度-1。

使用方法：

数组名[索引值];

例如：查看数组arr里面索引值为2的内容

int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7};
printf("%d\n", arr[2]);

2.2 遍历数组

本质上就是把数组中的所有内容全部输出一遍。

利用的是索引值的变化，找到索引值的最大值，然后索引值进行变化，从而找到数组中的所有元素。

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

2.3 如何使用sizeof()计算出数组的长度

首先需要知道数组在空间中所占的大小为多少，数组在空间中所占的大小由数组的类型和数组的长度组成，也就是说：

数组所占字节数=数组的类型所占字节数*数组的长度

而 sizeof(数组名) 可以直接得到数组所占的字节数，而数组只能存放一种类型的数据，而数组索引值为0的这个元素是必须存在的，无论你的数组长多少，这个索引值为0的元素必须存在，如果这个索引值不存在，那么这个数组就没有存在的意义了。

而我们可以通过索引值为0这个位置的元素得到这个数组它每一个空间所占的字节数，所以我们可以通过sizeof()计算出这个数组的长度。

数组的长度=数组所占字节数/数组的类型所占字节数

代码表示如下：

int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7};
printf("%d\n", sizeof(arr)/sizeof(arr[0]));

三、二维数组

二维数组其实本质是在一个数组中存放一个数组。

1.二维数组的创建

类型名 数组名[外部数组的长度][内部数组的长度];
类型名 数组名[][内部数组的长度] = {value,value};
类型名 数组名[][内部数组的长度] = {{value}, {value}};

第一种创建方法是动态创建。

第二种创建方法是静态创建，只需要规定内部数组的长度，然后计算机会自动计算出外部数组的长度，但是不能只写外部数组的长度，这样是不可以的。

第三种创建方法是完全初始化或者不完全初始化，在初始化值中，如果有大括号，就代表着一个数组，而如果你这个大括号里面元素的个数和内部数组的长度不匹配，那么就会补上0。

这种方法创建的时候，外部数组的长度由初始值中的大括号来决定。

2.二维数组的使用

2.1 找到数组中的内容

其实也是使用索引值，这里的索引值要注意，需要写上两个。

比如说需要找到二维数组中第1个数组里的第2个元素：

int arr[][3] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
printf("%d\n", arr[1][2]);

2.2 遍历二维数组

这里不能直接使用sizeof()直接计算出数组的长度。除非你知道外部数组的长度或者内部数组的长度。

（内层数组的长度 * 内层数组每块空间的类型所占的字节数）*外层数组的长度 = 这个二维数组所占的字节数

如果你得到了其中一个才可以使用sizeof()进行推断。

//假如知道外部数组的长度=5
for (i = 0; i < 5; i++){
    for (j = 0; j < sizeof(arr)/(5*arr[0][0])){
        printf("%d\t", arr[i][j]);
    }
}

//假如知道内部数组的长度=3
for (i = 0; i < sizeof(arr)/(3*arr[0][0]); i++){
    for(j = 0; j < 3; j++){
         printf("%d\t", arr[i][j]);
    }
}

上面的方法是知道一个值才能使用上面的方式，如果不知道一些已知条件就不能使用上面的方式进行计算。

四、数组深层理解

数组其实是一块连续的空间，所以我们想要为数组规定一下它的长度，如果不规定会导致数组在开辟空间的时候不知道开辟多大的空间。

1.数组的地址

数组的地址是首元素的地址值，而输出数组的地址可以直接写数组名

int arr[5];
printf("%d", arr);

不需要使用&的方式。需要记住：数组的地址是首元素的地址。下面的代码可以验证

int main(){
    int arr[] = {1,2,3,4,5};
    if (arr == &arr[0])
        printf("地址一样");
    else
        printf("地址不一样");
    return 1;
}

输出的内容是一样的。

2.&数组名

我们知道数组名得到的就是数组的地址，而数组中第一个元素的地址也是数组的地址，那么直接&数组名得到的内容是什么呢？

直接&数组名得到的是整个数组的地址，虽然说这个地址和我们的数组首元素的地址一样，但是代表的内容确是不一样的，因为它是代表整个数组的长度，如果使用这个地址+1，那跳过的是一个数组的长度。

例如现在有一个数组arr，它的长度为5

int arr[5];
printf("&arr=%p\n", &arr);
printf("&arr+1=%p\n", &arr + 1);

首先先输出一下这个数组的地址，得到的结果为：0061FE8C，后面的输出是将整个数组的地址+1，得到的结果为：0061FEA0，会发现上面的结果和下面的结果相差了20个字节，而我整个数组是20个字节，所以可以知道当我们&数组名后得到的是整个数组的地址，并且使用这个地址加一个常数，那跳过的是整个数组。

3.数组作为函数的参数

在使用数组的时候需要将数组作为函数的参数传入进函数中，所以就得对传入的数组进行操作，这里有两种方式

3.1 数组作为函数的参数

这种方式的写法如下：

void test(int arr[]){}

而调用这个函数的时候是直接写数组名

int main(){
    int arr[5];
    test(arr);
}

然后就可以进行使用了。这种方式是将你传入的这个数组中第一个元素的地址传入进test中的形参arr中，也就是arr是数组中的第一个元素，然后对这个数组进行操作本质上也是操作main函数中的arr。

因为函数中操作的地址和这个数组的地址是一样的，所以操作的时候也是操作数组的空间。

3.2 数组以指针的形式

其实使用的数组连续空间的特征和地址的加运算。

现在有下面的这个函数

void test(int* a){}

调用的时候直接传入这个数组的地址，但不是整个数组的地址，这种方法和上面的方法是一样的，使用方法也是一样的。都是第一个元素的地址。

4.数组使用非索引的方式

在使用数组的时候也可以不使用索引的方法得到元素，因为知道，数组名是首元素的地址，而地址可以使用解引用的方式，所以这里可以使用数组地址加上地址的加运算和解引用来操作，如下代码：

int main(){
    int arr[] = {1,2,5,4,5};
    printf("%d", *(arr + 2));
}

通过数组名进行加操作，因为数组名就是地址，所以直接用地址进行加操作，操作完之后需要使用解引用，将地址所对应的内容解出来。

5.数组表达字符串

字符串这个并不是一个类型，在其它语言中会为其封装，而C语言中并没有这个类型，那如何表示字符串呢？

首先我们要知道字符串是一堆字符连起来，所以叫做字符串，那通过一些数据类型将字符连在一起就可以变成字符串了。

那么如何做到呢？这里就需要使用到数组了，因为数组是一个连续的空间，可以很好的让这些字符串连在一起。

5.1 创建字符串

创建的方式很简单，就是创建数组的方式

char str1[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};
char str2[] = "Hello";

str1和str2这两种创建方法都是可以的，但是他们之间是有区别的，str1中的字符使用%s进行输出的时候后面会出现一些乱码（乱码不固定，不一定会出现）

char str1[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};
printf("%s", str1);

而str2使用%s输出的时候并不会出现乱码，因为直接使用""括起来的字符的后面会默认加一个\0，而%s进行输出的时候遇到\0就会结束。

这两种方法创建出来的长度也不同，str1创建出来的字符串长为5，而str2创建出来的字符串长度为6，因为str2的后面有一个\0。