C語(yǔ)言教程之?dāng)?shù)組詳解
1.一維數(shù)組的創(chuàng)建和初始化
1.1數(shù)組的創(chuàng)建
數(shù)組是一組相同類(lèi)型元素的集合。
數(shù)組的創(chuàng)建方式:
數(shù)組的元素類(lèi)型 數(shù)組名 [常量表達(dá)式];
eg. int arr[5]; char ch[100];
VS編譯器中的易錯(cuò)點(diǎn):【】?jī)?nèi)應(yīng)為常量表達(dá)式
int n = 5;
int arr[n];(×)
int arr[5];(√)
(其實(shí)C99標(biāo)準(zhǔn)之前是不支持使用變量的,只能是常量! C99中增加了變長(zhǎng)數(shù)組的概念,允許數(shù)組大小是變量,而且要求編譯器支持C99標(biāo)準(zhǔn)。 VS對(duì)C99的支持就不夠好)
1.2數(shù)組的初始化
創(chuàng)建的同時(shí)給一些初始值叫初始化
int arr[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int arr[5] = { 1, 2, 3 };//不完全初始化,剩余元素默認(rèn)初始化為0
int arr[] = { 1, 2, 3 };//未確定大小的數(shù)組根據(jù)初始化內(nèi)容分配空間
char arr1[] = { 'a', 'b', 'c' }; char arr2[] = "abc"; //sizeof求數(shù)組大小 printf("%d\n", sizeof(arr1));//arr1有三個(gè)元素,數(shù)組大小是3個(gè)字節(jié) printf("%d\n", sizeof(arr2));//arr2有四個(gè)元素,數(shù)組大小是4個(gè)字節(jié) //strlen求字符串長(zhǎng)度,遇到 '\0' 才停下 printf("%d\n", strlen(arr1));//數(shù)組末尾沒(méi)有‘\0',我們沒(méi)法知道‘\0'會(huì)出現(xiàn)在什么地方,因此arr1的長(zhǎng)度是隨機(jī)值 printf("%d\n", strlen(arr2));//數(shù)組末尾有‘\0',在其之前有三個(gè)元素,arr2的長(zhǎng)度為3
strlen是一個(gè)庫(kù)函數(shù),使用前要加 #include<string.h>
計(jì)算的是字符串的長(zhǎng)度,并且只針對(duì)字符串
關(guān)注的是字符串中是否有\(zhòng)0,計(jì)算的是\0之前的字符個(gè)數(shù)
sizeof是一個(gè)操作符(運(yùn)算符)
sizeof使用來(lái)計(jì)算變量所占內(nèi)存空間大小的,任何類(lèi)型都可以使用哦
只關(guān)注空間大小,不在乎內(nèi)存中是否有\(zhòng)0
1.3一維數(shù)組的使用
數(shù)組是有下標(biāo)的,第一個(gè)元素下標(biāo)為0,依次增加
int arr[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; printf("%d", arr[2]);//[]是下表訪(fǎng)問(wèn)操作符,這里是打印下標(biāo)為2的數(shù),打印出了3 //打印數(shù)組所有元素,即打印下標(biāo)為0,1,2,3,4的元素 int i = 0; int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//40/4求出元素個(gè)數(shù),數(shù)組大小 for (i = 0; i < sz; i++) { printf("%d ", arr[i]); }
1.4 一維數(shù)組在內(nèi)存中的存儲(chǔ)
int arr[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; //打印數(shù)組每個(gè)元素的地址 int i = 0; for (i = 0; i < 5; i++) { printf("&arr[%d] = %p \n",i, &arr[i]); }
每?jī)蓚€(gè)地址之間相差4
一個(gè)整型是四個(gè)字節(jié)
內(nèi)存中一個(gè)字節(jié)給一個(gè)地址
結(jié)論
1.一維數(shù)組在內(nèi)存中是連續(xù)存放的
2.數(shù)組隨著下標(biāo)的增長(zhǎng),地址是由低到高變化的
int arr[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; int i = 0; int *p = &arr[0]; for (i = 0; i < 5; i++) { printf("%p----- %p \n", &arr[i], p + i); }
可以用首地址+i
跳轉(zhuǎn)到第i個(gè)元素地址
因此可以用*(p+i)
來(lái)得到第i個(gè)元素(這個(gè)跟之后要講的指針有關(guān)系喲,現(xiàn)在先了解一下下)
2.二維數(shù)組的創(chuàng)建和初始化
2.1二維數(shù)組的創(chuàng)建
int arr[3][4]; char arr[3][5]; double arr[2][4];
int arr[3][4];
2.2二維數(shù)組的初始化
int arr[3][4] = {1,2,3,4};//不完全初始化,不夠就添0 int arr[3][4] = {{1,2},{4,5}};//1 2 0 0 //4 5 0 0 //0 0 0 0 int arr[][4] = {{2,3},{4,5}};//二維數(shù)組如果有初始化,行可以省略,列不能省略
2.3二維數(shù)組的使用
//打印二維數(shù)組 int arr[3][4] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 }; int i = 0; for (i = 0; i < 3; i++) { int j = 0; for (j = 0; j < 4; j++) { printf("%d ", arr[i][j]); } }
2.4二維數(shù)組在內(nèi)存中的存儲(chǔ)
//打印數(shù)組每個(gè)元素的地址 int arr[3][4] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 }; 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]); } }
二維數(shù)組存放看似不連續(xù),實(shí)則連續(xù)存放
3. 數(shù)組越界
數(shù)組的下標(biāo)是有范圍限制的。
數(shù)組的下規(guī)定是從0開(kāi)始的,如果數(shù)組有n個(gè)元素,最后一個(gè)元素的下標(biāo)就是n-1。
所以數(shù)組的下標(biāo)如果小于0,或者大于n-1,就是數(shù)組越界訪(fǎng)問(wèn)了,超出了數(shù)組合法空間的訪(fǎng)問(wèn)。
C語(yǔ)言本身是不做數(shù)組下標(biāo)的越界檢查,編譯器也不一定報(bào)錯(cuò),但是編譯器不報(bào)錯(cuò),并不意味著程序就是正確的,
二維數(shù)組的行和列也可能存在越界。
所以程序員寫(xiě)代碼時(shí),最好自己做越界的檢查
#include <stdio.h> int main() { int i = 0; int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; for(i=0; i<=12; i++)//在這里數(shù)組越界訪(fǎng)問(wèn)了,但這是主要問(wèn)題嗎? { arr[i] = 0; printf("haha\n"); } return 0; }
讓我們公布答案吧!
這段代碼的bug是死循環(huán)
很抱歉滿(mǎn)屏的haha吵到了你的眼睛(手動(dòng)狗頭)
是不是難以想象?請(qǐng)帶著疑惑看看下文解釋
有以下幾個(gè)規(guī)則:
- i和arr是局部變量
- 局部變量是放在棧區(qū)上的
- 棧區(qū)上內(nèi)存的使用習(xí)慣是:先使用高地址處空間再使用地地址處空間
- 數(shù)組隨著下標(biāo)的增長(zhǎng),地址由低到高變化
示意圖如下
“由低到高”和“由高到低”相遇了。
arr [12] = 0; 間接改變了i,相當(dāng)于i = 0;
這樣一來(lái)i又從0依次變大再回歸0,實(shí)現(xiàn)了死循環(huán)的局面
至于空白格子代表的局部變量?jī)?chǔ)存時(shí)相間隔的的字節(jié)個(gè)數(shù)是如何確定的, 這得看不同編譯器了。vs編譯器是空兩格,其他編譯器是什么樣的,感興趣可以自己探索哦。
4. 數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)
4.1 冒泡排序函數(shù)的錯(cuò)誤設(shè)計(jì)
冒泡排序的核心思想:
相鄰的兩元素進(jìn)行比較,有需要的話(huà)就交換
#include <stdio.h> void bubble_sort(int arr[]) { int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);//這樣對(duì)嗎? int i = 0; for(i=0; i<sz-1; i++)//sz-1趟冒泡排序 { int j = 0; for(j=0; j<sz-i-1; j++) { if(arr[j] > arr[j+1]) { //交換 int tmp = arr[j]; arr[j] = arr[j+1]; arr[j+1] = tmp; } } } } int main() { int arr[] = {3,1,7,5,8,9,0,2,4,6}; bubble_sort(arr);//是否可以正常排序? for(i=0; i<sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); i++) { printf("%d ", arr[i]); } return 0; }
4.2 數(shù)組名是什么?
數(shù)組傳參的實(shí)質(zhì)不是傳整個(gè)數(shù)組,而是首元素的地址
bubble_sort函數(shù)中的sizeof(arr)
算出的是指針的大小,因此導(dǎo)致錯(cuò)誤
arr本質(zhì)是首元素地址,數(shù)組接收時(shí)也可以用int *arr
代替int arr[]
特殊情況:
1.&arr
2.sizeof(數(shù)組名)
,計(jì)算整個(gè)數(shù)組的大小,sizeof內(nèi)部單獨(dú)放一個(gè)數(shù)組名,數(shù)組名表示整個(gè)數(shù)組
4.3 冒泡排序函數(shù)的正確設(shè)計(jì)
void bubble_sort(int arr[], int sz)//參數(shù)接收數(shù)組元素個(gè)數(shù) { //代碼同上面函數(shù) int i = 0; for(i=0; i<sz-1; i++)//sz-1趟冒泡排序 { 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[] = {3,1,7,5,8,9,0,2,4,6}; int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); bubble_sort(arr, sz);//是否可以正常排序? for(i=0; i<sz; i++) { printf("%d ", arr[i]); } return 0; }
總結(jié)
本篇文章就到這里了,希望能夠給你帶來(lái)幫助,也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!
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