大家好~~~我是開心學(xué)編程，學(xué)到無極限的@jxwd?

寫在前面：

各位小伙伴還在為C語言的學(xué)習(xí)而苦惱嘛？

還在為沒有知識(shí)體系而煩心嘛？

別急。因?yàn)閪~~~

接下來的兩個(gè)多月，我會(huì)持續(xù)推出C語言的有關(guān)知識(shí)內(nèi)容。

都是滿滿的干貨，從零基礎(chǔ)開始哦~，循序漸進(jìn)?，直至將C中知識(shí)基本全部學(xué)完?。

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本文為第5節(jié)——數(shù)組（文末附前4章的鏈接呦?）

jxwd，讓你服氣，拒絕水文，從我做起！

目錄

一維數(shù)組的創(chuàng)建和初始化

一維數(shù)組的創(chuàng)建

一維數(shù)組的初始化

?補(bǔ)充：

另外，這里作為一個(gè)知識(shí)的補(bǔ)充，我們說一下指定初始化器：

一維數(shù)組的使用

數(shù)組的邊界

一維數(shù)組在內(nèi)存中的存儲(chǔ)

?二維數(shù)組的創(chuàng)建和初始化

二維數(shù)組的創(chuàng)建

二維數(shù)組的初始化

二維數(shù)組的使用

二維數(shù)組在內(nèi)存中的存儲(chǔ)

我們?cè)谥暗慕榻B中，已經(jīng)領(lǐng)悟這一點(diǎn)：數(shù)組是一組相同元素的集合。
那為什么會(huì)有數(shù)組？

試想，倘若我們想要?jiǎng)?chuàng)建100個(gè)整形變量，難道要一個(gè)一個(gè)創(chuàng)建嗎？那豈不是太麻煩了？

于是乎，就誕生了數(shù)組。

一維數(shù)組的創(chuàng)建和初始化

一維數(shù)組的創(chuàng)建

那么，數(shù)組創(chuàng)建的語法形式是怎么樣的呢？

以一維數(shù)組為例：

簡(jiǎn)而言之，是這個(gè)樣子的：

這里的type_f 指的是數(shù)組里的元素類型

arr_name是數(shù)組名

const_n是一個(gè)常量表達(dá)式，用來指定數(shù)組的大小。注意，這里不可以是負(fù)數(shù)。

我們來看：假設(shè)這樣一個(gè)代碼：

char arr2[5] ;

如上所示，這里的arr2為數(shù)組名，數(shù)組里有5個(gè)char類型元素。

那么，我們的數(shù)組的方括號(hào)里[ ]的值一定得是常量表達(dá)式嗎？

就比如說，我這么創(chuàng)建可以嗎？

int n = 3;int a[n];

與上面創(chuàng)建方式的區(qū)別在于，我們數(shù)組a里面的n是一個(gè)變量。

那么，這樣的創(chuàng)建方式可以嗎？

我們可以來看一下：

由上圖可知，在vs2019中，會(huì)報(bào)錯(cuò)，而且報(bào)錯(cuò)的理由就是表達(dá)式必須要含有常量值。哪怕你是const修飾的變量。（下面我們會(huì)講到：const修飾的變量具有常變量屬性）

但是，我在這里給出答案：

在C99之前，這種寫法是不允許的，而在C99之后，這種寫法是允許的。而我們vs編譯器的編譯環(huán)境并不能很好的支持C99的語法，如果我們?cè)趃cc編譯器或者其他對(duì)新語法更加支持的編譯器下，這種寫法是可以的。

我們?cè)谶@里可以給大家演示一下：（不過我們會(huì)用到一系列還沒有介紹過的東西，所以我們只要看結(jié)果就行，不用關(guān)注過程）

?這是我們寫的代碼

?

?這兩個(gè)圖片說明我們編譯和運(yùn)行成功。沒有報(bào)錯(cuò)，那么就說明我們寫的代碼是正確的。

也就是說，這種寫法是可以的。但必須說的是，在C99標(biāo)準(zhǔn)之后才支持這種寫法。

需要注意一下的是，變長數(shù)組是不支持初始化的。并且變長數(shù)組也是不能用static、extern等關(guān)鍵字修飾的。

況且我們以后如果用變長數(shù)組一般都用動(dòng)態(tài)開辟，直接用這樣的變長數(shù)組還是很少的。

一維數(shù)組的初始化

什么叫做初始化？

可以理解為，就是在創(chuàng)建的時(shí)候，給上值。

就比如：

char arr2[5] = {"0","1","2","3","4"};

在這五個(gè)元素里，我分別給上了5個(gè)字符，作為數(shù)組的值。

創(chuàng)建好之后，我們?cè)?strong>調(diào)試->監(jiān)視的窗口下觀察到。

?如圖所示，我們成功的在arr2的數(shù)組里面創(chuàng)建了5個(gè)char類型的元素。

那如果我在里面寫的元素比5個(gè)還要多呢？顯然，編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)。

當(dāng)然，這是初始化的一種方式。

還有另外一種方式，即數(shù)組的不完全初始化。

如圖，我創(chuàng)建一個(gè) arr2的數(shù)組的時(shí)候，我指定它有10個(gè)int大小的空間，但是，我只是初始化了1，2兩個(gè)int ，那這樣可以嗎？

答案是可以的。

那會(huì)出現(xiàn)什么樣的結(jié)果呢？

我們還是通過調(diào)試來看一下：

如圖：第一個(gè)和第二個(gè)元素被初始化成了1和2，而后面的一眾元素全都被默認(rèn)初始化成了0。

這種初始化的方式叫做不完全初始化。

那么，如果我以后想把數(shù)組的元素全部置為0，就直接寫int arr2[10] = { 0 };就完事了。

好，下面再介紹一種初始化的方式：

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

請(qǐng)問：這個(gè)數(shù)組還會(huì)是10個(gè)元素的大小嗎？肯定不會(huì)是。

我們可以再來調(diào)試看看：

我們這個(gè)時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)數(shù)組只有3個(gè)元素，并且它只對(duì)前面的3個(gè)元素進(jìn)行了初始化。

所以，在初始化數(shù)組的時(shí)候，可以不指定數(shù)組的大小。但是操作系統(tǒng)會(huì)根據(jù)初始化的內(nèi)容來自動(dòng)開辟空間。

另外提一嘴：來看看我們下面兩種初始化方式的差異：

char arr1[] = { "a","b","c"};//方式1char arr2[] = "abc";         //方式2

我們可以依然借助調(diào)試來看：

?我們可以清楚的看到，arr2里是有4個(gè)元素，即字符a,b,c和/0；而在arr1中只有3個(gè)元素。

這是因?yàn)椋?span style="color:#fe2c24;">“abc”是一個(gè)字符串，在字符串后面是默認(rèn)含有一個(gè)‘/0"的。

我們可以來求一下這兩個(gè)數(shù)組的大?。?/p>

我們可以清晰的看到，arr2的大小是4，而arr1的大小是3。單位都是字節(jié)。

我們之前還講過一個(gè)strlen,我們?nèi)绻盟鼇砬?，得到的?huì)是什么結(jié)果呢？

我們來看：

如圖：arr1打印出來的實(shí)際上是一個(gè)隨機(jī)值，而arr2打印出來的是3。

原因是什么呢？那sizeof和strlen又有什么關(guān)系和區(qū)別呢？

今天，我們就和大家來把sizeof和strlen的關(guān)系探討清楚：

1、首先，sizeof是一個(gè)操作符（或者叫運(yùn)算符）；而strlen是庫函數(shù)，使用時(shí)要引用頭文件string.h

2、用途不同。sizeof是計(jì)算一個(gè)數(shù)組（或者其他類型）所占的空間大小，而strlen專門用于求字符串的長度，將’/0"前面的字符串的長度計(jì)算出來。

3、算的方法機(jī)制不同。sizeof不會(huì)受到"/0"等字符的影響，關(guān)注的是空間的大小，有多少空間就計(jì)算出多少空間。而strlen是遇到"/0"的時(shí)候才會(huì)停止，關(guān)注的是字符串的長度。并且也是在第一次遇到"/0"的時(shí)候就停止了。如果沒有遇到"/0"，那么它將會(huì)是一個(gè)隨機(jī)值（因?yàn)樗鼤?huì)一直往后找，直到碰到"/0"）

?補(bǔ)充：

另外，這里作為一個(gè)知識(shí)的補(bǔ)充，我們說一下指定初始化器：

它是另外一種數(shù)組初始化的方式。

需要注意的是，這種語法形式同樣是在C99編譯器之后才支持的，而我們前面說過，VS對(duì)C99的標(biāo)準(zhǔn)支持的不是那么好，所以這種初始化的方式在vs編譯器下依然會(huì)報(bào)錯(cuò)。所以我們等會(huì)的舉例在vscode的gcc環(huán)境中進(jìn)行。

那么這種初始化是什么呢？

在傳統(tǒng)的初始化數(shù)組中，必須要初始前一個(gè)元素，才能初始化下面的元素。

舉個(gè)例子：

比如說int a[10];

就比如說，如果你想初始化a[5]為1，你必須先初始化a[5]前面的元素。

就是說，必須這樣

int a[10] = { 0, 0, 0, 0, 0, 1};//傳統(tǒng)是初始方法

那么如果指定初始化器來初始化這一個(gè)數(shù)組，那么我們可以這樣：

int a[10] = {[5] = 1};//C99提供的初始化方法

這是什么意思呢？就是直接把下標(biāo)為5的元素初始化為1。

那么a[5]前面和后面元素的初始化是怎么界定呢？

我們?cè)賮碓趃cc編譯器上面嘗試一下，這一次我們用vscode（因?yàn)樵趘s上C99支持的不是很好。）

?如上圖所示，我們將數(shù)組a以這種方式初始化，那么它的第六個(gè)元素（下標(biāo)為5）被初始化成了1，而其他的都默認(rèn)被初始化成了0。

而如果我們這樣初始化：

?可以看到，這樣的初始化方式還有兩個(gè)特性：

1、 如果初始化容器后面有更多的值，那么這些值將用于初始化指定元素后面的值。以上面的代碼為例，[4]=31,30,31，那么第五個(gè)元素是31，后面的元素30，31就會(huì)默認(rèn)放在第六個(gè)和第七個(gè)位置作為a[5]和a[6]的初始化的值。

2、如果再次初始化指定的元素，那么最后初始化的將取代之前的初始化。比如上面的[1]=29,那么會(huì)將原先第二個(gè)位置上的元素28改變成29。

那么這樣如果這樣初始化，會(huì)發(fā)生什么？

?如果我們?cè)赱]內(nèi)未指定元素的個(gè)數(shù)，那么編譯器會(huì)自動(dòng)把數(shù)組大小設(shè)置為足夠裝得下初始化的值。

那么，上面的代碼所運(yùn)行的結(jié)果就是

一維數(shù)組的使用

使用即可以訪問并可以修改，即可讀可寫。

那么數(shù)組怎么樣訪問呢？

我們?cè)谥敖榻B了 [ ] 這么一個(gè)下標(biāo)引用操作符。

那么，我們就可以用 [ ]來對(duì)數(shù)組進(jìn)行訪問。

我們知道，數(shù)組的每個(gè)元素都是有編號(hào)的。并且下表是從0開始。

?還是這張圖，可以很清楚的反應(yīng)出數(shù)組的元素和下標(biāo)的關(guān)系。

那么，我想要打印出數(shù)組的第4個(gè)元素，該怎么做呢？

數(shù)組的第四個(gè)元素，下標(biāo)為3，所以我們可以用array[3]來表示。

所以，上面的例子中，我們就用array[3]來表示數(shù)組array的下標(biāo)為3的元素。

那我如果想把數(shù)組中的全部元素都打印出來，可以怎么辦呢？

實(shí)際上，我們?cè)谇懊娴臄⑹鲋幸呀?jīng)有滲透了。

?如上圖：

我們先把 數(shù)組的中元素的個(gè)數(shù)計(jì)算了出來（方法是用數(shù)組的大小除以數(shù)組每個(gè)元素的大?。缓笤僖詅or循環(huán)的方式將其一一打印了出來。

那我想在數(shù)組里面寫入元素，應(yīng)該怎么弄呢？

很簡(jiǎn)單，我們可以用scanf來實(shí)現(xiàn)：

?如圖，當(dāng)我們輸入1-10的時(shí)候，對(duì)應(yīng)的元素就變成了我們輸入的了。

同樣的道理，數(shù)組的每個(gè)元素也是支持算術(shù)、賦值等運(yùn)算的。

比如，還是剛剛那個(gè)數(shù)組，我們想要把所有的元素都乘以2，可以這樣：

所以，這樣的數(shù)組是可讀可寫的。

那如果有一天，我想讓我的數(shù)組變成只可讀的，就是說其他人不能夠修改我的數(shù)組里的值，這個(gè)時(shí)候，我們可以怎么辦呢？

這個(gè)時(shí)候，我們就會(huì)用到我們之前所說的一個(gè)關(guān)鍵字：const

const是什么？

我們?cè)谶@里剛好可以和大家談?wù)?。我們?nèi)绻粋€(gè)變量int a=10;我們可以對(duì)變量a進(jìn)行加減乘除的運(yùn)算。因?yàn)檫@里的a是一個(gè)變量。但是，我們一旦加上了const修飾，那么就變成了只可讀但是不可以寫的變量了。

所以，總結(jié)一下上面所說的就是：如果一個(gè)變量被const修飾，它就變成了只讀的屬性。

有了上面的知識(shí)基礎(chǔ)，我們就可以這樣創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組：

const int a[3] = { 0, 1, 2};

這樣，我們的數(shù)組a中的每一個(gè)元素就變成了只能去訪問而不能去修改的變量了。因?yàn)閿?shù)組中的每一個(gè)元素的類型都是const int。

另外，在一個(gè)函數(shù)中，如果不想要形參被修改的話，可以用const來修飾，這樣的話，會(huì)對(duì)變量起到一個(gè)保護(hù)的作用。

數(shù)組的邊界

我們說，數(shù)組是有元素個(gè)數(shù)大小的。那么，如果我訪問的元素超出了數(shù)組的元素的范圍，結(jié)果會(huì)怎么樣呢？

我們舉個(gè)例子：

會(huì)發(fā)現(xiàn)，我們編譯不會(huì)存在問題。那么我們運(yùn)行呢？

?可以看出，它是一個(gè)隨機(jī)值。

?因?yàn)楫?dāng)數(shù)組訪問越界的時(shí)候，它其實(shí)只是內(nèi)存中的一個(gè)隨機(jī)的一塊區(qū)域的值，而這一塊區(qū)域我們并沒有去使用它的權(quán)限，所以它實(shí)際上是內(nèi)存上某一塊區(qū)域的一個(gè)隨機(jī)值。

那為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的情況？編譯器會(huì)什么會(huì)讓數(shù)組越界的情況發(fā)生而不會(huì)報(bào)錯(cuò)？

原因很簡(jiǎn)單，就是C對(duì)于程序員是足夠信任的。所以，它相信程序員不會(huì)寫出越界的數(shù)組，因此，就不再設(shè)置專門的步驟來檢測(cè)數(shù)組是否越界。這樣的好處是使得程序變得更加優(yōu)化。不用每一次都去檢驗(yàn)數(shù)組是否越界，從而會(huì)增加程序運(yùn)行的速度。

一維數(shù)組在內(nèi)存中的存儲(chǔ)

?

?這是為什么呢？

我們需要知道這樣一個(gè)事情：數(shù)組在內(nèi)存中的存儲(chǔ)是連續(xù)的。而一個(gè)字節(jié)給一個(gè)地址編號(hào)。

所以，它們的地址是挨著的。

那為啥每相鄰的元素的地址相差的是4，而不是1？

原因很簡(jiǎn)單，因?yàn)槲覀冊(cè)跀?shù)組中存儲(chǔ)的每一個(gè)元素是int類型。每個(gè)int類型的空間占4個(gè)字節(jié)。

并且隨著數(shù)組下標(biāo)的增長，地址由小到大。

?二維數(shù)組的創(chuàng)建和初始化

實(shí)際上，一維數(shù)組弄懂了，二維就很簡(jiǎn)單了，基本上都是”依此類推“。

二維數(shù)組的創(chuàng)建

我們?nèi)绻麆?chuàng)建了這樣一個(gè)數(shù)組：

int a[3][4];

我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，它似乎比我們剛剛所說的一維數(shù)組多了一個(gè)[ ]

那它是什么意思呢？

我們有這樣兩種方式來理解：

1、它實(shí)際上是一個(gè)矩陣。3行4列。

2、把它想象成是一個(gè)數(shù)組的數(shù)組。就是說，它實(shí)際上是數(shù)組int a[3]中含有4個(gè)元素，而這4個(gè)元素都是數(shù)組。

二維數(shù)組的初始化

類比著一維數(shù)組：

我們可以有一下幾種初始化的方式：

最老實(shí)的一種，就是把每一個(gè)元素都一一列舉出來。那么在創(chuàng)建這個(gè)數(shù)組的時(shí)候，就會(huì)默認(rèn)先把一行布滿，然后接著下一行去排列。

第二種，就是不完全初始化：

類比一維數(shù)組，二維數(shù)組也一樣，如果在大括號(hào)里面所列舉的元素的個(gè)數(shù)小于[ ]中的元素的個(gè)數(shù)，那么就在后面默認(rèn)補(bǔ)0；

第三種初始化的方式，可以這樣：?

?這樣的話，第一行就被初始化成了1，然后第一行不足的補(bǔ)零；第二行、第三行同理。

另外，在初始化二位數(shù)組的時(shí)候，可以省略行數(shù)，但不可以省略列數(shù)。具體的原因等我們講到指針的時(shí)候再來說。

二維數(shù)組的使用

二維數(shù)組的訪問，同樣是可以用下標(biāo)的方式來實(shí)現(xiàn)：

比如，我想把上圖中數(shù)組的每一個(gè)元素都打印出來，我們可以這樣：

?這里的a[i][j]表示的正是訪問第i行第j列的元素

二維數(shù)組在內(nèi)存中的存儲(chǔ)

還以剛剛上面的數(shù)組舉例，我們將它們的地址依次打印出來：

?那么如果這樣說的話，我們的二維數(shù)組就可以這樣來理解：

?（我們邏輯上的二維數(shù)組）

這個(gè)a[3][4]數(shù)組中，可以拆分為a[0],a[1],a[2]三個(gè)一維數(shù)組，然后每個(gè)一維數(shù)組中有4個(gè)int類型的元素

（實(shí)際空間中存儲(chǔ)的二維數(shù)組）?

其實(shí)，我們的C中還支持多維數(shù)組。比如三維數(shù)組就可以用int a[3][5][6]這樣來表示。

但是，我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中，其實(shí)很少會(huì)用到。一般最多用到二維數(shù)組。

到了C++之后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)甚至數(shù)組用的都比較少了?

關(guān)于數(shù)組與函數(shù)、數(shù)組與指針，我們將會(huì)在講解完指針之后，專門開設(shè)一節(jié)，來說清楚三者之間的用法聯(lián)系。

好了，本節(jié)的內(nèi)容就到此為止啦~~~關(guān)注我，訂閱專欄，就能持續(xù)看到我的文章啦??

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