【C语言】数组

0. 前言

C语言中，我们可以创建一个变量，用来存储数据，但如果我们想存储多个数据时，怎么办呢？

我们就可以使用 数组来存储多个数据。接下来我们来一起学习 数组 这一节课吧！

1. 数组的概念

数组是⼀组 相同类型元素 的 集合；从这个概念中我们就可以发现2个有价值的信息：

① 数组中存放的是 至少一个数据，但是数组元素个数不可能为0。

② 数组中存放的多个数据，类型是相同的。

数组的分类：数组分为⼀维数组和多维数组，多维数组⼀般常见的是⼆维数组。

2. ⼀维数组的创建和初始化

2.1 数组创建

⼀维数组创建的基本语法如下：

type arr_name[常量值];

存放在数组的值被称为数组的元素，数组在创建的时候可以指定数组的大小和数组的元素类型。

解释一下：

· type ：指定的是数组中存放数据的类型，可以是： char、short、int、float 等，也可以⾃定义的类型

• arr_name： 指的是数组名的名字，这个名字根据实际情况，起的有意义就行。

• []： 中的常量值是⽤来指定数组的大小的，这个数组的大小是根据实际的需求指定就行。

如：我们现在想存储某个班级的20⼈的数学成绩，那我们就可以创建⼀个数组，如下：

int math_score[20];

当然我们也可以根据需要创建其他类型和指定⼤⼩的数组：

char ch[8];//存放8个字符类型的数组
double score[10];//存放某个班级的10⼈的成绩的数组

2.2 数组的初始化

有时候，数组在创建的时候，我们需要给定⼀些初始值，这种就称为初始化。

那数组如何初始化呢？数组的初始化⼀般使⽤⼤括号，将数据放在⼤括号中。

//完全初始化
int arr[5] = {1,2,3,4,5};
//不完全初始化
int arr2[6] = {1};//第⼀个元素初始化为1，剩余的元素默认初始化为0
//错误的初始化 - 初始化项太多
int arr3[3] = {1, 2, 3, 4};

2.3 数组的类型

数组也是有类型的，数组算是⼀种⾃定义类型，去掉数组名留下的就是数组的类型。

如：

int arr1[10];
int arr2[12];
char ch[5];

arr1数组的类型是 int [10]

arr2数组的类型是 int[12]

ch 数组的类型是 char [5]

3. ⼀维数组的使⽤

学习了⼀维数组的基本语法，⼀维数组可以存放数据，存放数据的⽬的是对数据的操作，

那我们如何使用⼀维数组呢？

3.1 数组下标

C语⾔规定数组是有下标的，下标是从0开始的，假设数组有n个元素，最后⼀个元素的下标是n-1，下标就相当于数组元素的编号，如图所示

int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};

在C语⾔中数组的访问提供了⼀个操作符 [ ] ，这个操作符叫：下标引⽤操作符。

有了下标访问操作符，我们就可以轻松的访问到数组的元素了，

⽐如我们访问下标为7的元素，我们就可以使⽤ arr[7] ，

想要访问下标是3的元素，就可以使⽤ arr[3] ，如下代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	printf("%d\n", arr[7]);
	printf("%d\n", arr[3]);
	return 0;
}

运行结果：

3.2 数组元素的打印

如果想要访问整个数组的内容，那怎么办呢？

只要我们产⽣数组所有元素的下标就可以了，

那我们使⽤for循环产⽣0~9的下标，接下来使⽤下标访问就可以喽。

代码如下：

#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 ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

运行结果：

3.3 数组的输⼊

我们可以对数组每个元素访问，也可以自己给数组输入数据，并输出出来

代码如下：

#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++)
	{
		scanf("%d", &arr[i]);
	}
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

执行结果：

4. ⼀维数组在内存中的存储

如果我们要深⼊了解数组，我们最好能了解⼀下一维数组在内存中的存储。

依次打印数组元素的地址：

从输出的结果我们分析，数组随着下标的增⻓，地址是由⼩到⼤变化的，并且我们发现每两个相邻的元素之间相差4（因为⼀个整型是4个字节）。所以我们得出结论：一维 数组在内存中是连续存放的。

5. sizeof计算数组元素个数

我们如果知道数组的元素个数，那C语⾔中有办法使⽤程序计算数组元素个数吗？答案是有的，可以使⽤ sizeof 。

sizeof 中C语⾔是⼀个关键字，是可以计算类型或者变量⼤⼩的，其实 sizeof 也可以计算数组的

大小。

⽐如：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int arr[10] = {0};
    printf("%d\n", sizeof(arr));
    return 0;
}

这⾥输出的结果是40，计算的是数组所占内存空间的总⼤⼩，单位是字节。

我们⼜知道数组中所有元素的类型都是相同的，那只要计算出⼀个元素所占字节的个数，数组的元素个数就能算出来。这⾥我们选择第⼀个元素算⼤⼩就可以。

#include <stdio.h>

int main()
{
    int arr[10] = {0};
    printf("%d\n", sizeof(arr[0]));//计算⼀个元素的⼤⼩，单位是字节，结果是4
    return 0;
}

其实我们就能计算出数组的元素个数：

#include <stdio.h>

int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	printf("%d\n", sz);
	return 0;
}

这⾥的结果是：10，表⽰数组有10个元素。

以后在代码中需要数组元素个数的地⽅就不⽤固定写死了，

使⽤上⾯的计算，不管数组怎么变化，计算出的⼤⼩也就随着变化了。

6. ⼆维数组的创建

6.1 二维数组的概念

如果我们把⼀维数组做为数组的元素，这时候就是⼆维数组。

6.2 ⼆维数组的创建

那我们如何定义⼆维数组呢？语法如下：

type arr_name[常量值1][常量值2]；

例如：

int arr[3][5];
double data[2][8];

在以上两行代码中，

我们知道arr数组所表示的意思

3表⽰数组有3⾏； 5表⽰每⼀⾏有5个元素

int 表⽰数组的每个元素是整型类型

arr 是数组名，可以根据⾃⼰的需要指定名字

那么arr这个数组就是一个3行 每一行存放5个整形的这样一个二维数组

同理，data数组意思基本⼀致。

2表⽰数组有2⾏；8表⽰每⼀⾏有8个元素

double 表⽰数组的每个元素是双精度浮点类型

data 是数组名，可以根据⾃⼰的需要指定名字

那么data这个数组就是一个2行 每一行存放8个双精度浮点类型的这样一个二维数组。

7. ⼆维数组的初始化

像一维数组类似，二维数组在创建变量或者数组的时候，给定⼀些初始值，被称为初始化。

那⼆维数组如何初始化呢？像⼀维数组⼀样，也是使⽤⼤括号初始化的。

7.1 不完全初始化

int arr1[3][5] = {1,2};
int arr2[3][5] = {0};

下图是arr1, arr2 的结构

7.2 完全初始化

int arr3[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};

arr3数组

7.3 按照行初始化

int arr4[3][5] = {{1,2},{3,4},{5,6}};//没初始化的，默认初始化为0

arr4的数组

7.4 初始化时省略⾏，但是不能省略列

int arr5[][5] = {1,2,3};
int arr6[][5] = {1,2,3,4,5,6,7};
int arr7[][5] = {{1,2}, {3,4}, {5,6}};

arr5,arr6,arr7数组

8. ⼆维数组的使⽤

8.1 ⼆维数组的下标

我们怎么使⽤⼆维数组呢？

其实⼆维数组访问也是使⽤下标的形式的，⼆维数组是有⾏和列的，只要锁定了⾏和列就能唯⼀锁定数组中的⼀个元素。

那么 C语言规定，⼆维数组的⾏是从0开始的，列也是从0开始的，如下所示：

int arr[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};

图中最左侧的数字表⽰⾏号，第⼀⾏的数字表⽰列号，都是从0开始的，

⽐如，我们说：第2⾏，第4列，就能定位出7这个元素

8.2 ⼆维数组的输⼊和输出

如何访问整个⼆维数组呢？

其实我们只要能够按照⼀定的规律产⽣所有的⾏和列的数字就⾏；刚才的代码中的arr数组，

⾏的范围是0~2，列的范围是0~4，所以我们可以借助循环实现⽣成所有的下标。

代码如下

9. ⼆维数组在内存中的存储

像⼀维数组⼀样，我们如果想研究⼆维数组在内存中的存储⽅式，

我们也是可以打印出数组所有元素的地址 来观察规律。

代码如下：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[3][5] = { 0 };
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		for (j = 0; j < 5; j++)
		{
			printf("&arr[%d][%d] = %p\n", i, j, &arr[i][j]);
		}
	}
	return 0;
}

运行结果：

从输出的结果来看，每⼀⾏内部的每个元素都是相邻的，地址之间相差4个字节，

跨⾏位置处的两个元素，如 arr[0][4]和arr[1][0]，所以我们简单的知到：⼆维数组中的每个元素其实也是连续存放的。

为了更深入的了解一维数组 ⼆维数组在内存中的布局，

后期我们学习《指针》那一章，会使⽤指针来访问一维 二维数组。

那么，本期博客，只是初步认识数组的概念，希望对大家有用。

今天的分享就到这里，下期再见~

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完