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【C语言数组】创建、初始化、以及使用

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发布于 2024-02-29 13:10:39

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前言

数组的概念

数组是⼀组相同类型元素的集合：

• 数组中存放的是一个或多个数据，但数组元素个数不能为0。 • 数组中存放的多个数据类型相同。

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。

一、⼀维数组

1.1 数组创建

⼀维数组创建的基本语法如下：

1 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。

• 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。

⽐如：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：

1 int math[20];

当然我们也可以根据需要创建其他类型和⼤⼩的数组：

1 char ch[6];
2 double score[8];

1.2 数组的初始化

有时候，数组在创建时需要给定一些初始值，这称为初始化。那么数组如何初始化呢？数组的初始化一般使用大括号，将数据放在大括号中。举个例子，你就明白啦：

1 //完全初始化
2 int arr[5] = {1,2,3,4,5};
3 
4 //不完全初始化
5 int arr2[6] = {1};//第⼀个元素初始化为1，剩6 余的元素默认初始化为0
7 
8 //错误的初始化 - 初始化项太多
9 int arr3[3] = {1, 2, 3, 4};//会导致数组越界，产生bug

1.3 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。

1 int arr1[10];
2 int arr2[12];
3 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]

二、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？

2.1 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，如下：

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]);//打印8
 	printf("%d\n", arr[3]);//打印4
 	return 0;
}

输出：

2.2 数组元素的打印

接下来，如果想要访问整个数组的内容，应该怎么办呢？只需使用for循环产生0~9的下标，然后利用下标访问数组中的元素即可。具体代码如下：

#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;
}

2.3 数组的输⼊

明⽩了数组的访问，当然我们也根据需求，不能只是给大括号简单的放几个值，所以我们可以给数组输⼊自己想要的数据，那我们怎么实现的呢？如下：

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

输入和输出：

2.4 ⼀维数组在内存中的存储

有了前面的知识，我们实际上使用数组基本没有什么障碍了。如果我们要深入了解数组，最好能了解一下数组在内存中的存储。

#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("&arr[%d] = %p\n", i, &arr[i]);
 //使用&取地址符号，打印数组的存储地址
 }
 return 0;
}

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：数组在内存中是连续存放的。在指针访问数组我会继续讲解，避免文章篇幅过长。

三、sizeof计算数组元素个数

在遍历数组的时候，我们经常想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 <stido.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 <stido.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
 	return 0;
}

计算⼀个元素的⼤⼩，单位是字节

接下来就能计算出数组的元素个数：

#include <stido.h>
int main()
{
 	int arr[10] = {0};
 	int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);//40/4=10
 	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。

四、⼆维数组的创建

4.1 ⼆维数组的概念

前面学习的数组被称为一维数组。数组的元素都是内置类型的。如果我们把一维数组作为数组的元素，这时候就是二维数组。二维数组作为数组元素的数组被称为三维数组。二维数组以上的数组统称为多维数组。

4.2 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];

解释：上述代码中出现的信息 • 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 data数组意思基本⼀致

4.2 ⼆维数组的初始化

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。

4.2.1 不完全初始化

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

除了1和2存进去，其他默认初始化为0

4.2.2 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：

4.2.3 按照⾏初始化

1 int arr4[3][5] = {{1,2},{3,4},{5,6}};

4.2.3 初始化时省略⾏，但是不能省略列

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

五、二维数组的使用

5.1 ⼆维数组的下标

当我们掌握了二维数组的创建和初始化，那我们如何使用二维数组呢？

实际上，二维数组的访问也是通过下标的形式进行的。二维数组有行和列，只要确定了行和列，就能唯一确定数组中的一个元素。

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：

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

图中最右侧绿⾊的数字表⽰⾏号，第⼀⾏蓝⾊的数字表⽰列号，都是从0开始的，⽐如，我们说：第2 ⾏，第4列，快速就能定位出7。

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

5.2 ⼆维数组的输⼊和输出

访问⼆维数组的单个元素我们知道了，那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；以上⼀段代码中的arr数组为例，⾏的选择范围是0~ 2，列的取值范围是0~4，所以我们可以借助循环实现⽣成所有的下标。

#include <stdio.h>
int main()
{
 	int arr[3][5] = {1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7};
 	int i = 0;//遍历⾏
 	//输⼊
 	for(i=0; i<3; i++) //产⽣⾏号
 	{
 		int j = 0;
 		for(j=0; j<5; j++) //产⽣列号
 		{
 			scanf("%d", &arr[i][j]); //输⼊数据
 		}
	 }
 	//输出
 	for(i=0; i<3; i++) //产⽣⾏号
 	{
 		int j = 0;
 		for(j=0; j<5; j++) //产⽣列号
 		{
 			printf("%d ", arr[i][j]); //输出数据
 		}
 		printf("\n");
	 }
	 return 0;
}

5.3 ⼆维数组在内存中的存储

像一维数组一样，如果我们想研究二维数组在内存中的存储方式，我们也可以打印出数组所有元素的地址。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;
}