C 语言程序设计 --- 数组

来自:编程剑谱,作者:剑谱


三步走战略的打法,五大能力培养体系的构建


数组、指针、函数,并列 C 语言三大重点,尤其 C 指针,堪称 C 之灵魂,从 C 数组开始,勤思苦练,必须多敲、搞清楚底层原理,系统设计,从宏观、哲学上理解 C 之精髓


强烈建议:b 站郝斌 C 视频结合着看


简单理解数组


1、

为什么要有数组?

数组:多个内存变量元素,共同使用一个变量名称,并用下标加以区分


数组与变量一样,必需先定义,再使用

1int a[10]; //定义了一个名称为 a 的,拥有 10 个 int 类型元素的数组


定义数组时,[] 里的内容不能是浮点数据,也不能是变量或者含有变量的表达式

1int a[1+2*2], b['a']; //这种定义时正确的


2、

理解数组定义

int ar[10]; 这只能表示存在一个拥有 10 个 int 类型的元素的数组 ar,在这条定义语句之外的其他地方,ar 不表示数组的任何一个元素,也不表示数组的所有元素,它仅仅是数组名称而已


3、

数组元素的使用

数组元素的定义、与使用,是完全不一样的


设有如下数组:int a[10];

a 数组的 10 个元素分别是:a[0],a[1],  a[2]......a[9]


数组元素下标范围取值范围在[0, n)之间,其中 n 为数组元素个数,这个数组将在内存中占用 40B 的连续存储空间


数组内存分布


数组在内存中的存储



int array[5];

array 数组应该有  5 个元素:array[0]、array[1]、array[2]、array[3]、array[4]


此时,我们的考虑,array[0]、array[4] 的前面 array[-1]、后面 array[5] 是否还有内存空间,还能访问到吗?


逻辑上不存在,物理上存在!!!


数组的定义仅仅约束的是人的思想,根本无法约束计算机的行为,关于数组下标越界,只是一个传说!


C 语言编译软件是不能发现“下标越界”的错误的!这意味着:“下标越界”这种错误完全需要靠程序员非常高的编程素养来避免!


数组常见操作


1、

数组元素的遍历

对于数组中的元素,进行不重复、无遗漏的一次性访问


下面几种错误的输出方式:

int a[10];  元素有:a[0]......a[9],打算输出 a 数组中的所有值

1printf("%d\n"int a[10]);  //错误
2printf("%d\n", a[10]);  //这条语句被 C 语言认为,输出的是数组 a 的,下标为 10 的,第 11 个元素的值


对于已经定义了一个拥有 n 个元素的数组 ar;对于这个数组所有元素进行遍历的程序框架是:

1for(i = 0; i < n; i++){
2        ...ar[i]...
3}


A、总是从下标为 0 的元素开始遍历

B、下标总是连续变化,这意味着,对数据的遍历是连续的,不跳跃,不重复


数据存储在数组中需要满足的 3 个条件:

A、从下标为 0 的第一个元素(首元素)开始存放

B、连续存放

C、上述两个特点必须保持动态满足(意思是:无论删除还是插入数据,在删除或插入数据后,依然要满足上述两个基本条件)


对于数组的编程,主要考虑的是下标,或者可以说:玩数组就是玩下标


2、

数组赋初值

数组赋初值操作仅能发生在数组定义语句未结束时!

1int a[5] = {12345};
2int a[5] = {123456}; //语法错误
3int a[5] = {123}; //不完全赋初值:初值个数少于所申请的数组元素个数,则从下标为 0 的元素开始,前面连续若干个元素被赋初值,其余元素的值被 C 语言统一赋值为 0(不是垃圾数据)
4int a[100] = {1};
5int a[5] = {}; //语法错误
6int a[]; //语法错误,不能形成有效的数据类型(长度不定)
7int a[] = {1234567}; //定义数组,不明确声明数组元素个数,但赋初值;则,数组元素个数取决于初值个数


二维数组


1、

本质

1int a[3][4]; //3 行 4 列

计算机内存根本就没有二维及多维数组,因为内存是一维,线性管理的


2、

内存映像图


3、

二维数组赋初值

1int a[3][4] = {
2    {1234},
3    {5678},
4    {9101112},
5};  //二维数组是集合的集合
6
7int a[3][4] = {123456789101112}; //二维数组的本质还是一维的


1int a[3][4] = {{1}, {2}, {3}, {4}}; //语法错误,初始化数据个数过多
2int a[3][4] = {{}, {1}}; //语法错误
3
4int a[][4] = {...};
5int a[][4][5] = {...};  //这种缺省的数组初始化是正确的


4、

二维数组的遍历

1for(i = 0; i < row; i++){
2    for(j = 0; j < col; j++){
3            ...a[i][j]...
4    }
5}


字符数组与字符串


1、

字符串:以 0 结束的字符数组(这里的 0,就是数字 0,不是字符零 '0',其ASCII 码值为 48

1 "abcdef"
2  012345
3printf("%c\n""abcdef"[3]);


1char s[5] = {'A''B''C''D''E'}; //字符数组
2char s[5] = {'A''B''C''D''0'}; //字符数组
3char s[5] = {'A''B''C''D'0}; //字符串
4char s[5] = "ABCD"//字符串
5char s[5] = {'A''B''C''D'}; //字符串


字符串常量("",所括起来的内容)的最后,一定存在着一个看不见的 0 结束标志!


char s[6] = "abcdef";  //语法错误,最后有一个 0 结束标志


2、

运算符:sizeof()

它是一个运算符,而非函数!!!,是一个单目运算符,其运算优先级在单目运算符中最低


sizeof()的用法

A、sizeof(数据类型名称)

sizeof(int)  sizeof(float) sizeof(char)

其计算结果:相关数据类型所占用的内存空间的字节数


B、sizeof(变量名称或数组名称)

1char a;
2double b;
3short c[100];
4
5sizeof(a) ==> 1B
6sizeof(b) ==> 8B
7sizeof(c) ==> 200B


C、sizeof(字符串常量)

sizeof("abcde") ==> 6B

其运算结果:该字符串常量在内存中所占用的字节数(该数值是字符串长度+1,这个 1B 就是 0 结束标志!)


3、

strlen()函数:计算字符串长度

若要调用 strlen() 函数,则必须在程序的最开始加上:#include<string.h>

1printf("%d\n"strlen("abcdefg"));  //结果为7


对于字符串的处理:遇 0 则止(调用字符串函数)


总结:

sizeof() 是计算所占用的空间字节大小

strlen() 是计算字符串数组的长度,遇 0 则止


本篇文章仅仅是数组入门,对于数组的本质掌握是非常的关键,尤其在跟指针的结合,理解,打好基础,进阶提升

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