文章目录

前言——小颖的话
一、一维数组
- 1.一维数组的创建和初始化
- - 1）一维数组的创建（定义）
  - 2）一维数组的初始化
- 2.一维数组的使用
- 3.一维数组在内存中的存储
二、二维数组
- 1.二维数组的创建和初始化
- - 1）二维数组的创建（定义）
  - 1）二维数组的初始化
- 1.二维数组的使用
- 3.二维数组在内存中的存储
三、数组越界问题
四、数组作为函数的参数
总结

前言——小颖的话

上一篇我们学习了C语言里函数的相关知识，今天我们来学习C语言中另一个非常重要的知识点——数组。直接上干货！

提示：正文开始，学习过程中跟着讲解一起打代码会事半功倍哦

一、一维数组

1.一维数组的创建和初始化

1）一维数组的创建（定义）

在第二篇博客C语言知识总括里我们知道，数组是一组相同类型元素的集合。一般我们数组的创建方式是这样：

type_t     arr_name  [const_n];
数组元素类型 数组名     [常数];

在上一篇我们说过，一般type_t表示一种类型，可以使int，long，double，char 等等等所有类型中的任意一个，而const_n表示一个常数（c99标准有变长数组概念，我们在这里暂不讨论）
举几个例子哈：

int arr1[5];
char arr2[10];
float arr3[20];

上面这些都是正确的创建方式，下面是错误示范：

int n = 10;
int arr[n];//n是一个变量，创建数组的时候这里的必须是常量

当然这样也不行：

const int n = 10;
int arr[n];//n叫做“常变量”，虽然其大小不能改变，但是本质还是一个变量

2）一维数组的初始化

在数组进行定义的时候同时给定数组中元素的值，就叫做数组的初始化，比如：

int arr1[3] = {1 ,2 ,3};
int arr2[10] = {0 ,1 ,2};
int arr3[] = {0 ,1 ,2 ,3};
char arr4[] = {'a', 'b', 'c'};
char arr5[] = "abc";

看完例子你可能会有一些疑惑，这里来一一解释

首先数组的初始化包括完全初始化和不完全初始化，比如例子里的arr1是完全初始化，就是把每一个元素的值都一一给定，arr2就是不完全初始化，有十个元素但是只给定了前三个，我们之前说过，其他没给定值的元素都默认初始化为0；

arr3的方括号里没有数字，看起来不像是正确的创建格式啊，但是其实在初始化的时候如果不给定数组元素，就默认了数组元素就是你给定值的个数，比如arr3就是4个元素，arr4里三个元素；

然后arr5就是一个数组串的一种定义方式，注意arr5里一共有4个元素，因为数组串的结尾默认会有一个’\0’没有写出来，我们在这个系列第二篇——C语言知识总括-数组串那一节详细介绍了，这里就不再赘述。

2.一维数组的使用

同样在前面我们说过一个[ ]这个下标引用操作符来访问对应下标的数组元素：

#include<stdio.h>
int main()
{int arr[10];int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);//这是个常用求数组元素个数的代码。int i;for(i = 0 ;i < sz ;i++){arr[i] = i;//给数组每一个元素赋值}for(i = 0 ;i < sz ;i++){printf("%d ",arr[i]);//打印数组中每一个元素}return 0;
}

注意：我们知道sizeof是一个操作符，使用来求一个类型占用内存大小的操作符，但是注意sizeof + 数组名计算出来的是数组的总大小，所以sizeof(arr) / sizeof(arr[0])就是总大小除以一个元素的大小，不就是数组中元素的个数嘛。

3.一维数组在内存中的存储

那么一维数组里的元素在内存中又是怎样放置的呢？是跳跃式的？随机的？还是连续的？我们敲代码来看：

#include<stdio.h>
int main()
{int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };for (int i = 0; i < 5; i++){printf("%p\n", &arr[i]);}return 0;
}

在小颖的电脑上输出是这样（你的地址不一样很正常，每个人得到的地址都会有差异）

这样的地址我们可以发现什么呢？每一个元素和下一个元素之间的地址都相差4个字节，而我们这里是整形数组，每个元素的类型都是int，都正好占有4个字节，这说明数组中的元素在内存中是连续存储的。

二、二维数组

1.二维数组的创建和初始化

1）二维数组的创建（定义）

如果一个数组中的所有元素都是数组，比如一个含两个元素的数组，每个元素都是含三个元素的数组，那么我们就可以创建出这样的数组：

int arr[2][3];

这样创建出来的数组就是二维数组，我们可以这样画图帮助理解：

举几个例子：

int arr1[10];
char arr2[5];
double arr3[6];

1）二维数组的初始化

二维数组的初始化和一维数组相似举例子：

int arr1[2][3] =  {0,1,2,3,4,5,6};
int arr2[3][4] = {0,1,2,3};
int arr3[3][4] = {{0,1}, {2,3}，{4,5}}；
int arr4[][3] = {{0,1}, {2,3}};

你肯定又会有疑惑了，现在我们继续一一解释
二维数组呢也有完全初始化和不完全初始化，完全初始化呢就是把数据依次填入每个格子里像这样：

不完全初始化呢，就是没填上的格子里全部填上0；以上图为例，你如果你想值在第一行填两个数，第二行填两个数，第三行填两个数，那就可以这样写：

int arr3[3][4] = {{0,1}, {2,3}，{4,5}}；

没填的部分默认为0.填完之后是这样的：

当然对于二维数组，[ ]里的数字也还可以省略的，但是！！只有代表“行”的数字可以省略，代表“列”的[ ]可不能省啊；
因为代表行的，可以根据你初始化的元素个数推导出来，但是你把每一列有几个元素省略了，你怎么判断有几行几列？
所以

int arr[][3] = {0,1,2,3,4};

是正确的，省略的[ ] 里的数字就是2；
而

int arr[][] = {0,1,2,3,4,5};
int arr[3][] = {0,1,2,3,4,5};

是错误的。

1.二维数组的使用

二维数组的使用也会使用下标的方式，你可以理解成线性代数里的行列式，只不过元素的下标是从0开始的：

访问元素的时候就和二维坐标系里找数字一样，给我行坐标和列坐标，我就能找到对应的元素是谁；

#include<stdio.h>
int main()
{int arr[3][4];int i, j;for (i = 0; i < 3; i++){for (j = 0; j < 4; j++){arr[i][j] = i * 4 + j;}}for (i = 0; i < 3; i++){for (j = 0; j < 4; j++){printf("%d ",arr[i][j]);}printf("\n");}return 0;
}

3.二维数组在内存中的存储

那么二维数组元素在内存中是怎样存储的呢？是和我们画出来的一样，同一行是连续的而不同行之间貌似不在一块呢？
我们以码为证：

#include<stdio.h>
int main()
{int arr[3][4];int i, j;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;
}

仔细看看发现，啊，原来所有元素都是差四个字节，也就是所有元素都是连续存储的，和一位数组无异。

三、数组越界问题

我们知道，当我们创建数组的时候，电脑会根据其总大小来分配内存空间，比如int arr[3][4];就会调用来3*4*4这么多个字节来分配给这个数组，那万一某一天，我写出来了一个arr[2][4] = 0;我用到了这个数组之外的元素，编译器就会报错了。
因为你没有访问这些内存的权力，擅自使用了没有给你分配的内存，内存肯定就不同意了。而这种情况就叫做越界。
一半对于数组arr[a][b],最多只能访问到arr[a-1][b-1]（因为下标是从0开始的）最小只能是arr[0][0]，千万不能越界。

四、数组作为函数的参数

我们在调用函数的时候，如果要用到一个数组作为一个参数的时候怎么办呢？比如下面的问题：
使用冒泡排序函数来为一系列数字排序。按照经验哈我们应该第一次会写出这样的代码。

#include <stdio.h>
void bubble_sort(int arr[])
{int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int i, j;//接下来进行冒泡排序for (i = 0; i < sz - 1; i++){for (j = 0; j < sz - i - 1; j++){if (arr[j] > arr[j + 1]){int tmp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = tmp;}}}
}
int main()
{int arr[] = { 7,4,6,1,4,3,9,0,2,8 };bubble_sort(arr);int i;for (i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

然后你满怀信心的点击“运行”，一看结果，傻眼了：

发现怎么就改变了一个元素啊？？
我们(Fn +) F10来调试一下，记得运行到函数的时候按F11而不是继续按F10,因为我们要进入函数内部：
运行到这里的时候发现出现了问题

怎么算出来的sz是2呀（在X64平台下是2，在X86平台下是1）？按道理来说不应该是10吗？
我们通过这样的观察发现：
在64位平台上sizeof（arr）是8，在32位平台上sizeof（arr）是4。这个让我们联想到指针，指针的大小适合平台有关的，而且大小对应的正好是8和4.
难道说，我们传递的参数是一个地址而非整个数组？

bubble_sort(arr);

数组名arr是一个地址？

数组名是啥？
我们根据前面的内容大胆猜测：数组名就是地址
所以我们这样写代码来检测我们的猜测：

#include <stdio.h>
int main()
{int arr[10];printf("%p\n", arr);printf("%p\n", &arr[0]);return 0;
}

结果是这样：

地址是一模一样啊，也就是说，数组名就是数组首个元素的地址。但是如果数组名就是首元素的地址，那么为啥子sizeof（数组名）算出来的不是地址这个指针的大小而是整个数组的大小呢？
在这里要注意一下，数组名是首元素地址又两个例外情况：

1.在sizeof加上数组名的时候，数组名表示数组整体
2.在数组名前面加上取地址符号，数组名表示数组整体

所以我们就知道，函数传参的时候，传递的数组其实没有把数组整体传过去，而只传递了数组首元素的地址。其实也很好理解，因为传参的时候，每个参数都会创建一份临时拷贝，如果是传递一个数组，那么给形参开辟的空间就太大了。

那么问题来了，我们要怎么改变上面这个冒泡排序代码从而完成要求呢？

既然我们没办法在函数内部算，那我们可以把数组元素个数也当做一个参量带入进去。

这样改：

#include <stdio.h>
void bubble_sort(int arr[],int sz)
{int i, j;//接下来进行冒泡排序for (i = 0; i < sz - 1; i++){for (j = 0; j < sz - i - 1; j++){if (arr[j] > arr[j + 1]){int tmp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = tmp;}}}
}
int main()
{int arr[] = { 7,4,6,1,4,3,9,0,2,8 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);bubble_sort(arr,sz);int i;for (i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

结果：

诶嘿，这样就没问题了。

总结

到这里，我们对数组初阶的介绍就完成了，而二维数组的学习，让我们可以从直线操作升级成为平面操作，而很多游戏就是平面上进行的，比如三子棋啊，扫雷啊等等等。
学到这里我们对C语言基本语法大概都有个了解了，所以接下来，我们就可以结合之前所学，开始制作一些很简单，但做起来很有成就感的小游戏。欲知后事如何，请看下回分解~~

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