C语言基础--数组详细说明
一.什么是数组
数组其实装一些特定的数据的容器,而这个容器是有规定的长度的。并且特定数据和长度都是我们规定的。
二、一维数组
1.一维数组创建
类型名 数组名[数组的长度];
类型名 数组名[] = {value, value};
类型名 数组名[数组的长度] = {value, value};
第一种方式是动态创建。数组的长度有 []
里的参数决定。
第二种创建方法是静态创建。数组的长度由后面的初始值的个数决定。
第三种方法是不完全初始化,也有可能是完全初始化。得看数组的长度和初始值的内容长度。如果说是使用不完全初始化,那么剩下的内容以0
来占位。
2.一维数组的使用
2.1 索引值
如果我们需要查看数组中里面元素的内容,可以使用索引值来进行查看。
索引值从0开始,一直到数组长度-1。
使用方法:
数组名[索引值];
例如:查看数组arr里面索引值为2的内容
int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7};
printf("%d\n", arr[2]);
2.2 遍历数组
本质上就是把数组中的所有内容全部输出一遍。
利用的是索引值的变化,找到索引值的最大值,然后索引值进行变化,从而找到数组中的所有元素。
int main(){
int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7};
int i;
for (i = 0; i < 7; i++){
printf("%d\t", arr[i]);
}
}
2.3 如何使用sizeof()计算出数组的长度
首先需要知道数组在空间中所占的大小为多少,数组在空间中所占的大小由数组的类型和数组的长度组成,也就是说:
数组所占字节数=数组的类型所占字节数*数组的长度
而 sizeof(数组名)
可以直接得到数组所占的字节数,而数组只能存放一种类型的数据,而数组索引值为0
的这个元素是必须存在的,无论你的数组长多少,这个索引值为0
的元素必须存在,如果这个索引值不存在,那么这个数组就没有存在的意义了。
而我们可以通过索引值为0
这个位置的元素得到这个数组它每一个空间所占的字节数,所以我们可以通过sizeof()
计算出这个数组的长度。
数组的长度=数组所占字节数/数组的类型所占字节数
代码表示如下:
int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7};
printf("%d\n", sizeof(arr)/sizeof(arr[0]));
三、二维数组
二维数组其实本质是在一个数组中存放一个数组。
1.二维数组的创建
类型名 数组名[外部数组的长度][内部数组的长度];
类型名 数组名[][内部数组的长度] = {value,value};
类型名 数组名[][内部数组的长度] = {{value}, {value}};
第一种创建方法是动态创建。
第二种创建方法是静态创建,只需要规定内部数组的长度,然后计算机会自动计算出外部数组的长度,但是不能只写外部数组的长度,这样是不可以的。
第三种创建方法是完全初始化或者不完全初始化,在初始化值中,如果有大括号,就代表着一个数组,而如果你这个大括号里面元素的个数和内部数组的长度不匹配,那么就会补上0
。
这种方法创建的时候,外部数组的长度由初始值中的大括号来决定。
2.二维数组的使用
2.1 找到数组中的内容
其实也是使用索引值,这里的索引值要注意,需要写上两个。
比如说需要找到二维数组中第1个数组里的第2个元素:
int arr[][3] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
printf("%d\n", arr[1][2]);
2.2 遍历二维数组
这里不能直接使用sizeof()
直接计算出数组的长度。除非你知道外部数组的长度或者内部数组的长度。
(内层数组的长度 * 内层数组每块空间的类型所占的字节数)*外层数组的长度 = 这个二维数组所占的字节数
如果你得到了其中一个才可以使用sizeof()
进行推断。
//假如知道外部数组的长度=5
for (i = 0; i < 5; i++){
for (j = 0; j < sizeof(arr)/(5*arr[0][0])){
printf("%d\t", arr[i][j]);
}
}
//假如知道内部数组的长度=3
for (i = 0; i < sizeof(arr)/(3*arr[0][0]); i++){
for(j = 0; j < 3; j++){
printf("%d\t", arr[i][j]);
}
}
上面的方法是知道一个值才能使用上面的方式,如果不知道一些已知条件就不能使用上面的方式进行计算。
四、数组深层理解
数组其实是一块连续的空间,所以我们想要为数组规定一下它的长度,如果不规定会导致数组在开辟空间的时候不知道开辟多大的空间。
1.数组的地址
数组的地址是首元素的地址值,而输出数组的地址可以直接写数组名
int arr[5];
printf("%d", arr);
不需要使用&
的方式。需要记住:数组的地址是首元素的地址。下面的代码可以验证
int main(){
int arr[] = {1,2,3,4,5};
if (arr == &arr[0])
printf("地址一样");
else
printf("地址不一样");
return 1;
}
输出的内容是一样的。
2.&数组名
我们知道数组名得到的就是数组的地址,而数组中第一个元素的地址也是数组的地址,那么直接&数组名
得到的内容是什么呢?
直接&数组名
得到的是整个数组的地址,虽然说这个地址和我们的数组首元素的地址一样,但是代表的内容确是不一样的,因为它是代表整个数组的长度,如果使用这个地址+1,那跳过的是一个数组的长度。
例如现在有一个数组arr,它的长度为5
int arr[5];
printf("&arr=%p\n", &arr);
printf("&arr+1=%p\n", &arr + 1);
首先先输出一下这个数组的地址,得到的结果为:0061FE8C
,后面的输出是将整个数组的地址+1,得到的结果为:0061FEA0
,会发现上面的结果和下面的结果相差了20个字节,而我整个数组是20个字节,所以可以知道当我们&数组名
后得到的是整个数组的地址,并且使用这个地址加一个常数,那跳过的是整个数组。
3.数组作为函数的参数
在使用数组的时候需要将数组作为函数的参数传入进函数中,所以就得对传入的数组进行操作,这里有两种方式
3.1 数组作为函数的参数
这种方式的写法如下:
void test(int arr[]){}
而调用这个函数的时候是直接写数组名
int main(){
int arr[5];
test(arr);
}
然后就可以进行使用了。这种方式是将你传入的这个数组中第一个元素的地址传入进test
中的形参arr
中,也就是arr
是数组中的第一个元素,然后对这个数组进行操作本质上也是操作main
函数中的arr
。
因为函数中操作的地址和这个数组的地址是一样的,所以操作的时候也是操作数组的空间。
3.2 数组以指针的形式
其实使用的数组连续空间的特征和地址的加运算。
现在有下面的这个函数
void test(int* a){}
调用的时候直接传入这个数组的地址,但不是整个数组的地址,这种方法和上面的方法是一样的,使用方法也是一样的。都是第一个元素的地址。
4.数组使用非索引的方式
在使用数组的时候也可以不使用索引的方法得到元素,因为知道,数组名是首元素的地址,而地址可以使用解引用的方式,所以这里可以使用数组地址加上地址的加运算和解引用来操作,如下代码:
int main(){
int arr[] = {1,2,5,4,5};
printf("%d", *(arr + 2));
}
通过数组名进行加操作,因为数组名就是地址,所以直接用地址进行加操作,操作完之后需要使用解引用,将地址所对应的内容解出来。
5.数组表达字符串
字符串这个并不是一个类型,在其它语言中会为其封装,而C语言中并没有这个类型,那如何表示字符串呢?
首先我们要知道字符串是一堆字符连起来,所以叫做字符串,那通过一些数据类型将字符连在一起就可以变成字符串了。
那么如何做到呢?这里就需要使用到数组了,因为数组是一个连续的空间,可以很好的让这些字符串连在一起。
5.1 创建字符串
创建的方式很简单,就是创建数组的方式
char str1[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};
char str2[] = "Hello";
str1
和str2
这两种创建方法都是可以的,但是他们之间是有区别的,str1
中的字符使用%s
进行输出的时候后面会出现一些乱码(乱码不固定,不一定会出现)
char str1[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};
printf("%s", str1);
而str2
使用%s
输出的时候并不会出现乱码,因为直接使用""
括起来的字符的后面会默认加一个\0
,而%s
进行输出的时候遇到\0
就会结束。
这两种方法创建出来的长度也不同,str1
创建出来的字符串长为5,而str2
创建出来的字符串长度为6,因为str2
的后面有一个\0
。