[C语言] 数组

一维数组的创建和初始化

一维数组的使用

一维数组在内存中的存储

二维数组的创建和初始化

二维数组的使用

二维数组在内存中的存储

数组越界

数组作为函数参数

数组的应用实例 1 ：三子棋

[1. 一维数组的创建和初始化](#1. 一维数组的创建和初始化)

[1.1 数组的创建](#1.1 数组的创建)

[1.2 数组的初始化](#1.2 数组的初始化)

[1.3 一维数组的使用](#1.3 一维数组的使用)

[1.4 一维数组在内存中的存储](#1.4 一维数组在内存中的存储)

[2. 二维数组的创建和初始化](#2. 二维数组的创建和初始化)

[2.1 二维数组的创建](#2.1 二维数组的创建)

[2.2 二维数组的初始化](#2.2 二维数组的初始化)

[2.3 二维数组的使用](#2.3 二维数组的使用)

[2.4 二维数组在内存中的存储](#2.4 二维数组在内存中的存储)

[3. 数组越界](#3. 数组越界)

[4. 数组作为函数参数](#4. 数组作为函数参数)

[4.1 冒泡排序函数的错误设计](#4.1 冒泡排序函数的错误设计)

[4.2 数组名是什么？](#4.2 数组名是什么？)

[4.3 冒泡排序函数的正确设计](#4.3 冒泡排序函数的正确设计)

[5. 数据实例：](#5. 数据实例：)

1.一维数组的创建和初始化

1.1数组的创建

数组是一组相同类型元素的集合。
数组的创建方式：

type_t arr_name $const_n$ ;
//type_t 是指数组的元素类型
//const_n 是一个常量表达式，用来指定数组的大小
数组创建的实例：
// 代码 1
int arr1 $10$ ;
// 代码 2
int count = 10 ;
int arr2 $count$ ; // 数组时候可以正常创建？
// 代码 3
char arr3 $10$ ;
float arr4 $1$ ;
double arr5 $20$ ;
注：数组创建，在 C99 标准之前， \[\] 中要给一个常量才可以，不能使用变量。在 C99 标准支持了变长数组的概念。当前VS2019不支持变长数组。gcc - 对c99标准支持，大部分下默认不支持变长数组。

1.2数组的初始化

数组的初始化是指，在创建数组的同时给数组的内容一些合理初始值（初始化）。
看代码：

int arr1 $10$ = { 1 , 2 , 3 };
int arr2 \[\] = { 1 , 2 , 3 , 4 };
int arr3 $5$ = { 1 ， 2 ， 3 ， 4 ， 5 } ；
char arr4 $3$ = { 'a' , 98 , 'c' };
char arr5 \[\] = { 'a' , 'b' , 'c' };
char arr6 \[\] = "abcdef" ;

cpp 复制代码

#include<stdio.h>
int main()
{
	//int arr[8];
	//char ch[5];
	
	//int a = 10;//初始化
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };//完全初始化
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5 };//不完全初始化
	//int arr2[] = { 1,2,3,4,5 };//它会根据数组初始化内容确定数组是几个元素等价于int arr2[5] = { 1,2,3,4,5 };

	char ch1[5] = { 'b','i','t' };
	char ch2[] = { 'b','i','t' };

	char ch3[5] = "bit";//b i t \0 0
	char ch4[] = "bit";//b i t \0

	char ch5[] = "bit";
	//[b i t \0]
	char ch6[] = { 'b','i','t' };
	//[b i t]
	printf("%s\n", ch5);//遇到/0停止打印
	printf("%s\n", ch6);
    printf("%d\n", strlen(ch5));//3
	printf("%d\n", strlen(ch6));//一直找不到/0打印出随机值

	return 0;
}

数组在创建的时候如果想不指定数组的确定的大小就得初始化。数组的元素个数根据初始化的内容来确定。
但是对于下面的代码要区分，内存中如何分配。

char arr1 \[\] = "abc" ;
char arr2 $3$ = { 'a' , 'b' , 'c' };

1.3一维数组的使用

对于数组的使用我们之前介绍了一个操作符： \[\] ，下标引用操作符。它其实就数组访问的操作符。
我们来看代码：

#include <stdio.h>
int main ()
{
int arr $10$ = { 0 }; // 数组的不完全初始化
// 计算数组的元素个数
int sz = sizeof ( arr ) / sizeof ( arr $0$ );
// 对数组内容赋值 , 数组是使用下标来访问的，下标从 0 开始。所以：
int i = 0 ; // 做下标
for ( i = 0 ; i < 10 ; i ++ ) // 这里写 10 ，好不好？
{
arr $i$ = i ;
}
// 输出数组的内容
for ( i = 0 ; i < 10 ; ++ i )
{
printf ( "%d " , arr $i$ );
}
return 0 ;
}

总结 :

数组是使用下标来访问的，下标是从 0 开始。
数组的大小可以通过计算得到。

int arr $10$ ;
int sz = sizeof ( arr ) / sizeof ( arr $0$ );

1.4一维数组在内存中的存储

接下来我们探讨数组在内存中的存储。
看代码：

#include <stdio.h>
int main ()
{
int arr $10$ = { 0 };
int i = 0 ;
int sz = sizeof ( arr ) / sizeof ( arr $0$ );
for ( i = 0 ; i < sz ; ++ i )
{
printf ( "&arr $%d$ = %p\n" , i , & arr $i$ );
}
return 0 ;
}
输出的结果如下：
仔细观察输出的结果，我们知道，随着数组下标的增长，元素的地址，也在有规律的递增。
由此可以得出结论： 数组在内存中是连续存放的。

%p - 是按地址格式打印 - 十六进制的打印 32位 / 4 =8

cpp 复制代码

//%p - 是按地址格式打印 - 十六进制的打印
int main()
{
	
	int arr[10] = { 0 };//第一个元素初始化值为0，其余元素默认为0
	//int arr2[10] = { 1 };//第一个元素初始化值为1，其余元素默认为0
	
	int i;
	
	for (i = 0; i < 10; i++) 
	{
		printf("&arr[%d]=%p\n", i, &arr[i]);  //  &取地址
	}
		
	return 0;

}

运行结果：

int 占4个字节，所以说数组在内存中是连续存放的！

随着数组下标的增长，地址是由低到高变化的

cpp 复制代码

//%p - 是按地址格式打印 - 十六进制的打印
int main()
{
	
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	
	int * p=arr;//数组名是数组首元素的地址
	int i;
	
	for (i = 0; i < 10; i++) 
	{
		printf("%d ", *p);//*解引用输出1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
		p++;  //一个整型指针加1跳过一个int
	}
		
	return 0;

}

2.二维数组的创建和初始化

2.1二维数组的创建

//数组创建
int arr $3$ $4$ ;
char arr $3$ $5$ ;
double arr $2$ $4$ ;

2.2二维数组的初始化

// 数组初始化
int arr $3$ $4$ = { 1 , 2 , 3 , 4 };
int arr $3$ $4$ = {{ 1 , 2 },{ 4 , 5 }};
int arr \[\] $4$ = {{ 2 , 3 },{ 4 , 5 }}; // 二维数组如果有初始化，行可以省略，列不能省略

cpp 复制代码

int main()
{
	/*int arr[3][4];
	char ch[3][10];*/
	//初始化 - 创建的同时给赋值
	//int arr[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 };
	//int arr[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7 };//不完全初始化 - 后面补0
	int arr[][4] = { {1,2},{3,4},{4,5} };//行可以省略，但是列不可以省略，因为{}里面有3个{}所以有3个行
	return 0;
}

2.3二维数组的使用

二维数组的使用也是通过下标的方式。
看代码：

cpp 复制代码

#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[3][4] = {0};
int i = 0;
for(i=0; i<3; i++)
{
int j = 0;
for(j=0; j<4; j++)
{
arr[i][j] = i*4+j;
}
}
for(i=0; i<3; i++)
{
int j = 0;
for(j=0; j<4; j++)
{
printf("%d ", arr[i][j]);
}
}
return 0;
}

cpp 复制代码

int main()
{
	/*int arr[3][4];
	char ch[3][10];*/
	//初始化 - 创建的同时给赋值
	//int arr[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 };
	//int arr[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7 };//不完全初始化 - 后面补0
	int arr[][4] = { {1,2},{3,4},{4,5} };//行可以省略，但是列不可以省略，因为{}里面有3个{}所以有3个行，4决定一行有几个元素
	int i, j;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		for (j = 0; j < 4; j++)
		{
			printf("%d ", arr[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
	return 0;
}

结果：
1 2 0 0
3 4 0 0
4 5 0 0

2.4二维数组在内存中的存储

像一维数组一样，这里我们尝试打印二维数组的每个元素。

cpp 复制代码

#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[3][4];
int i = 0;
for(i=0; i<3; i++)
{
int j = 0;
for(j=0; j<4; j++)
{
printf("&arr[%d][%d] = %p\n", i, j,&arr[i][j]);
}
}
return 0;
}

输出的结果是这样的：

*p 指针解引用

通过结果我们可以分析到，其实二维数组在内存中也是连续存储的。

一行内部连续，跨行也是连续的

3.数组越界

数组的下标是有范围限制的。
数组的下规定是从 0 开始的，如果数组有 n 个元素，最后一个元素的下标就是 n-1 。
所以数组的下标如果小于 0 ，或者大于 n-1 ，就是数组越界访问了，超出了数组合法空间的访问。
C 语言本身是不做数组下标的越界检查，编译器也不一定报错，但是编译器不报错，并不意味着程序就是正确的，
所以程序员写代码时，最好自己做越界的检查。

cpp 复制代码

#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
   int i = 0;
   for(i=0; i<=10; i++)
  {
       printf("%d\n", arr[i]);//当i等于10的时候，越界访问了
  }
return 0;
}

二维数组的行和列也可能存在越界。

4.数组作为函数参数

往往我们在写代码的时候，会将数组作为参数传个函数，比如：我要实现一个冒泡排序（这里要讲算法思想）函数将一个整形数组排序。
那我们将会这样使用该函数：
冒泡排序的思想：两两相邻的元素进行比较，并且可能的话需要交换！
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
8 9 7 6 5 4 3 2 1 0
8 7 9 6 5 4 3 2 1 0
8 7 6 9 5 4 3 2 1 0
...
8 7 6 5 4 3 2 1 0 9
一趟冒泡排序搞定一个

4.1冒泡排序函数的错误设计

cpp 复制代码

//方法1：
#include <stdio.h>
void bubble_sort(int arr[])
{
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);//这样对吗？
   int i = 0;
for(i=0; i<sz-1; i++)
  {
       int j = 0;
       for(j=0; j<sz-i-1; j++)
      {
           if(arr[j] > arr[j+1])
          {
               int tmp = arr[j];
               arr[j] = arr[j+1];
               arr[j+1] = tmp;
          }
      }
  }
}
int main()
{
   int arr[] = {3,1,7,5,8,9,0,2,4,6};
   bubble_sort(arr);//是否可以正常排序？
   for(i=0; i<sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); i++)
  {
       printf("%d ", arr[i]);
  }
   return 0;
}

方法 1 ，出问题，那我们找一下问题，调试之后可以看到 bubble_sort 函数内部的 sz ，是 1 。
难道数组作为函数参数的时候，不是把整个数组的传递过去？

4.2数组名是什么？

cpp 复制代码

#include <stdio.h>
int main()
{
   int arr[10] = {1,2，3,4,5};
printf("%p\n", arr);
   printf("%p\n", &arr[0]);
   printf("%d\n", *arr);
   //输出结果
   return 0;
}

结论：
数组名是数组首元素的地址。（有两个例外）
如果数组名是首元素地址，那么：

int arr $10$ = { 0 };
printf ( "%d\n" , sizeof ( arr ));
为什么输出的结果是： 40 ？
补充：

sizeof(数组名)，计算整个数组的大小，sizeof内部单独放一个数组名，数组名表示整个数
组。

&数组名，取出的是数组的地址。&数组名，数组名表示整个数组。
除此 1,2 两种情况之外，所有的数组名都表示数组首元素的地址。

4.3冒泡排序函数的正确设计

当数组传参的时候，实际上只是把数组的首元素的地址传递过去了。
所以即使在函数参数部分写成数组的形式： int arr\[\] 表示的依然是一个指针： int *arr 。
那么，函数内部的 sizeof(arr) 结果是 4 。
如果方法 1 错了，该怎么设计？

cpp 复制代码

//方法2
void bubble_sort(int arr[], int sz)//参数接收数组元素个数
{
//代码同上面函数
}
int main()
{
   int arr[] = {3,1,7,5,8,9,0,2,4,6};
   int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
   bubble_sort(arr, sz);//是否可以正常排序？
   for(i=0; i<sz; i++)
  {
       printf("%d ", arr[i]);
  }
   return 0;
}

5.数据实例：

5.1 数组的应用实例 1 ：三子棋
5.2 数组的应用实例 2 ：扫雷游戏

注意：数组作为函数传参的时候：本质上是指针只是语法展示，数组传参本质上传递过去的是首元素地址

形参可以写成2种形式：

1.数组形式

2.指针形式

int arr $10$

char ch $3$ $5$

//

test1(arr)

//

//形参数数组

void test1(int arr $10$ )

{}

void test1(int arr\[\]) //数组大小可以省略

{}

//

//形参是指针的形式

void test1(int *arr)

{}

**1.**一维数组的创建和初始化

1.1****数组的创建

1.2****数组的初始化

1.3****一维数组的使用

1.4****一维数组在内存中的存储

**2.**二维数组的创建和初始化

2.1****二维数组的创建

2.2****二维数组的初始化

2.3****二维数组的使用

2.4****二维数组在内存中的存储

**3.**数组越界

**4.**数组作为函数参数

4.1****冒泡排序函数的错误设计

4.2****数组名是什么？

4.3****冒泡排序函数的正确设计

**5.**数据实例：

1.一维数组的创建和初始化

1.1数组的创建

1.2数组的初始化

1.3一维数组的使用

1.4一维数组在内存中的存储

2.二维数组的创建和初始化

2.1二维数组的创建

2.2二维数组的初始化

2.3二维数组的使用

2.4二维数组在内存中的存储

3.数组越界

4.数组作为函数参数

4.1冒泡排序函数的错误设计

4.2数组名是什么？

4.3冒泡排序函数的正确设计

5.数据实例：