一维数组

数组 - 一组相同类型元素的集合

数组的创建

数组的创建方式：

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type_t arr_name[const_n];
//type_t 是指数组的元素类型
//arr_name 数组名
//const_n 是一个常量表达式，用来指定数组的大小

例子：

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//数组创建
int main()
{
	int arr[8];
	char ch[5];
	//错误写法，数组[]内要使用常量表达式，不能是变量
	//int a = 8;
	//int arr[a];
	return 0;
}

注：在C99标准之前， [] 中只能是常量表达式，不能使用变量。而C99标准支持了变长数组的概念，数组的大小可以是变量

数组的初始化

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//数组初始化
int main()
{
	//整型数组
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };//完全初始化
	int arr2[10] = { 1,2,3,4,5 };//不完全初始化
	int arr3[] = { 1,2,3,4,5 };//未指定数组大小，就根据初始化的内容来确定大小
	//字符数组
	char ch[10] = { 'h','e','l','l','o' };//剩余数组元素为\0
	char ch2[] = { 'h','e','l','l','o' };//未指定数组大小，就根据初始化的内容来确定大小，没有\0
	char ch3[10] = "hello";// h e l l o \0 0 0 0 0
	char ch4[] = "hello";//未指定数组大小，就根据初始化的内容来确定大小,末尾会有 \0
	return 0;
}

数组在创建的时候如果不指定数组的大小就得初始化。

数组的元素个数根据初始化的内容来确定。

一维数组的使用

[] - 下标引用操作符

数组是使用下标来访问的，下标是从0开始

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int main()
{
	int arr[10] = { 0 };//不完全初始化
    //数组的大小可以通过计算得到
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int i = 0;
	for ( i = 0; i < sz; i++)
	{
		arr[i] = i;
	}
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d\n", arr[i]);
	}
	
	return 0;
}

一维数组在内存中的存储

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int main()
{
	int arr[10] = { 0 };//不完全初始化
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("&arr[%d] = %p\n",i, &arr[i]);
	}
	
	return 0;
}

内存地址为十六进制，0~9 a b c d e f

可以发现，相邻的元素的地址都相差了4，而一个元素四个字节，一个字节给一个地址

所以我们可以知道，一维数组在内存中是连续存放的，而随着数组下标的增长，地址是由低到高变化的

那么只要我们知道了数组的第一个元素，就可以找到整个数组的元素

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int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int* pa = arr;
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", *pa);
		pa++;
	}
	return 0;
}

二维数组

二维数组的创建

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int main()
{
	int arr[3][4];
	char arr[3][10];
	return 0;
}

二维数组初始化

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int main()
{
	//前面[]为行，后面[]为列 
	int arr[3][4] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};//根据行数，依次放入元素
	int arr2[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7 };//不完全初始化，后面补 0 
	int arr3[3][4] = { {1,2},{3,4},{4,5} };//每个一维数组后面补 0
	int arr4[][4] = { {1,2},{3,4},{4,5} };//行数可以省略。列不可以
	//int arr4[][] = { {1,2},{3,4},{4,5} };//错误
	//int arr4[3][] = { {1,2},{3,4},{4,5} };//错误
	return 0;
}

二维数组的使用

我们可以通过循环下标拿到二维数组的值

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

二维数组在内存中的存储

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int main()
{
	int arr[3][4] = { {1,2},{3,4},{4,5} };
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		for (j = 0; j < 4; j++)
		{
			printf("&arr[%d][%d] = %p\n",i,j, &arr[i][j]);
		}
	}
	return 0;
}

我们可以看到，每个相邻数组元素的内存地址也是相差了4

说明二维数组在内存中也是连续存放的

一行内部元素连续后，换行一样也是连续的

那么只要我们知道了二维数组的第一个元素，也就可以找到整个二维数组的元素

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int main()
{
	int arr[3][4] = { {1,2},{3,4},{4,5} };
	int i = 0;
	int* p = &arr[0][0];
	for (i = 0; i < 12; i++)
	{
		printf("%d ", *p);
		p++;
	}
	return 0;
}

那么为什么行数可以省略，而列数不可以呢

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int arr4[3][] = { {1,2},{3,4},{4,5} };//错误

就是因为二维数组在内存中是连续存放的

在一行在内存中时，要知道该什么时候结束，跳到下一行给它分配地址

如果没有设置列数，就无法知道什么时候换行

数组作为函数参数

数组名是什么

数组名在绝大部分情况下指的是数组首元素的地址

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

打印输出后发现，他们的输出结果都是一样的，是同一个地址

所以数组名是数组首元素的地址

但是，有两个情况不一样

第一个：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。

第二个：&数组名，取出的是数组的地址。&数组名，数组名表示整个数组。

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int arr[10] = {0};
printf("%d\n", sizeof(arr));//40 整个数组的大小
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int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	printf("%p\n", &arr);
	printf("%p\n", &arr + 1);
	printf("%p\n", arr);
	printf("%p\n", arr + 1);
	return 0;
}

首元素地址+1就是下一个元素的地址

而整个数组地址+1就是跳过了这个数组，拿到了数组后面的第一个地址

冒泡排序函数

在写代码的时候，有时会将数组作为参数传给函数

比如：将一个整形数组排序，实现一个冒泡排序函数

冒泡排序：两两相邻的元素进行比较，并且符合条件的话进行交换。

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void sort(int arr[])
{
	//计算数组元素个数
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int i = 0;
	//冒泡排序的次数
	for ( i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		int j = 0;
		for ( j = 0; j < sz - 1- i; j++)
		{
			if (arr[j]>arr[j+1])//如果前面一个元素大于后面一个元素
			{
				//交换
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;

			}
		}
	}

}
int main()
{
	//把数组变为升序
	int arr[] = { 10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
	sort(arr); 
	return 0;
}

以上代码是否有问题？

有的，在计算数组元素个数时，出现了问题

因为数组在作为函数参数传参的时候，传过去的是数组首元素的地址

所以sizeof(arr)计算的是一个指针变量的大小，为 4

而sizeof(arr[0])数组元素首元素的大小也是 4

就变成了4 / 4 = 1

所以我们需要把计算数组元素个数放到主函数里，并进行传参

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void sort(int* arr[],int sz)
{
	
	int i = 0;
	//冒泡排序的次数
	for ( i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		int j = 0;
		for ( j = 0; j < sz - 1- i; j++)
		{
			if (arr[j]>arr[j+1])//如果前面一个元素大于后面一个元素
			{
				//交换
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;

			}
		}
	}

}
int main()
{
	//把数组变为升序
	int arr[] = { 10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
	//计算数组元素个数
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	sort(arr,sz); 
	for (size_t i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

打印输出：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

数组越界

数组的下标是有范围限制的

数组的下标规定是从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

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

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int main()
{
    int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
    int i = 0;
    for (i = 0; i <= 10; i++)//i = 10，越界
    {
        printf("%d\n", arr[i]);
    }
    return 0;
}

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（vs2019会报警）

所以在写代码时，最好自己做越界的检查