定义

数组是一组相同类型元素的集合，但我们需要创建多个相同类型的变量时，只需要创建一个类型的数组，就相当于同时创建很多相同类型的变量。

一维数组

数组如何创建

从定义来入手看一下数组的创建：

type_t arr_name[const_n];
  • type_t是指元素的类型；
  • arr_name是数组名；
  • const_n是一个常量表达式，用来指定数组的大小；

可以简易为：
元素类型 数组名[元素个数]
eg：

int arr[10]

意思是：创建一个名为arr数组，数组中存储着10个元素，每个元素类型为int类型

变长数组

在创建数组时候，我们可能会想过使用以下方法创建数组

int n=10;int arr[n];

当然这种方法是不可行的
原因：在c99标准之前，数组的大小只能是常量表达式，在c99标准中引入了变长数组的概念，使得数组的大小可以是变量，但这样的数组不能初始化，vs2019或vs2022这样的编译器（IDE）不支持c99中变长数组，但gcc编译器可以。

数组初始化

一维数组在创建时 ，未给出确定的数组大小值，则该数组必须得初始化，数组的大小根据初始的内容来确定。故数组的初始化是指，在创建数组的同时给数组的内容一些合理的初始值。

用法示例

 int arr1[10] = { 1 }; int arr2[] = { 1,2,3,4 }; int arr3[5] = { 1,2,3,4,5 }; char arr4[3] = { 'a',98,'c' }; char arr5[] = { 'a','b','c' }; char arr6[] = "abcdef";

一维数组的使用

  • 我们一般使用操作符：[ ] （下标引用操作符）来对数组中的某个位置的元素进行访问；
  • 数组元素的下标是从0开始

用法示例

从键盘输入十个数，并将他们打印在屏幕上

#includeint main(){ int arr[10] = { 0 }; int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); int i = 0; for (i = 0; i < sz; i++) scanf("%d", &arr[i]); for (i = 0; i < sz; i++) printf("%d ", arr[i]); return 0;}

我们一般用关键字sizeof来求数组的长度

  • sizeof(arr)表示整个数组的大小
  • sizeof(arr[0])表示计算数组中首元素的大小，即每个元素的大小
  • 数组元素个数=数组总大小/数组每个元素大小

一维数组的存储

数组在内存中是怎样存储的呢？我们先来看一段代码：

#includeint main(){int arr[10] = { 0 };int i = 0;int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);for (i = 0; i < sz; i++)printf("&arr[%d]=%p\n", i, &arr[i]);return 0;}

注意：%p是打印地址的格式输出符号
这段代码是将数组每个元素的地址打印出来，结果如下：

由结果而知，随着数组下标的增长，元素的地址是在由规律的递增，并且相邻元素地址相差4，正好是一个int类型的大小，所以我们得知，数组在内存中是连续存放的。

二维数组

二维数组的创建

二维数组的创建与一维数组非常相似

type_t arr_name[row][col];
  • type_t是指元素的类型；
  • arr_name是数组名；
  • row是一个常量表达式，用来指定数组的行数；
  • col是一个常量表达式，用来指定数组的列数；

用法示例

int arr[3][4];//创建一个3行4列的整形二维数组char arr1[3][5];//创建一个3行5列的字符二维数组double arr3[2][4];//创建一个2行4列的浮点型二维数组

二维数组的初始化

//数组初始化int arr[3][4] = {1,2,3,4};//将第一行赋值1，2，3，4，其余行的数默认为0；//表示第1行{1，2}，第2行{4，5}//最终效果：//1 2 0 0//4 5 0 0//0 0 0 0int arr[3][4] = {{1,2},{4,5}};int arr[][4] = {{2,3},{4,5}};//二维数组如果有初始化，行可以省略，列不能省略
  • 数组的不完全初始化，其他内容默认为0
  • 二维数组初始化时，行可以省略，列不能省略

二维数组的使用

二维数组的访问用 数组名[行][列] 的形式

用法示例

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

二维数组的存储

像之前一样，通过打印各个元素的地址来观察一下：

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


通过观察发现：

  • 二维数组每行元素里相邻元素地址相差4，刚好为一个int类型大小
  • 每行最后一个元素与下一行第一个元素地址也相差4
    由此可见，二维数组和一维数组一样，在内存中也是连续存储的。

数组的越界访问

我们在创建数组时候，都知道下标是由范围限制的。

  • 数组的下标规定是从0开始，如果数组由n个数组组成，那么元素的下标范围就是0到-1；
  • 所以当数组的下标小于0或者大于n-1，就是数组越界访问，超出了数组合法空间的访问。

注意：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，但是编译器不报错，并不意味着程序就是正确的。

数组越界的例子

#includeint 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\n", arr[i]);//当i等于10的时候，越界访问return 0;}

数组越界访问，我们无法知道越界访问的空间是否存在危险，也无法预料产生的其他后果。

数组作为函数参数

  • 通常情况下，数组名是首元素地址
  • sizeof（数组名）：计算的是整个数组的大小，sizeof内部单独放一个数组名，数组名表示整个数组；
  • &数组名：取出的是数组的地址，&数组名，数组名表示整个数组；
#includeint main(){int arr[5] = { 0,1,2,3,4 };printf("arr=%p\n", arr);printf("arr+1=%p\n", arr + 1);printf("\n");printf("&arr[0]=%p\n", &arr[0]);printf("&arr[0]+1=%p\n", &arr[0] + 1);printf("\n");printf("&arr=%p\n", &arr);printf("&arr+1=%p\n", &arr + 1);return 0;}

冒泡排序

适用条件：整型数组进行升序排序

用法示例

错误示例

#include void bubble_sort(int arr[]){int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int i = 0;for (i = 0; i < sz - 1; i++){int j = 0;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[] = { 5,3,7,6,1,8,9,2,4,0 };bubble_sort(arr);int i = 0;for (i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;}

这段代码星相信很多小伙伴看不出什么问题，但是运行结果时却是错误的，原因就在于sizeof（arr）计算的是数组的大小，而将arr传递进函数内部时，arr就不再时一个数组，而是一个地址，也就是数组首地址，所以我们用sizeof计算一个地址大小时，会产生很大的误差。

正确示例

#includevoid bubble_sort(int arr[], int sz){int i = 0;for (i = 0; i < sz - 1; i++){int j = 0;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[] = { 5,3,7,6,1,8,9,2,4,0 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int i = 0;bubble_sort(arr, sz);for (i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;}