C 语言学习笔记（8）

内容提要

• 数组
  • 数组的概念
  • 一维数组

数组

数组的概念

什么是数组

数组是相同类型，有序数据的集和

数组的特征

• 数组中的数据被称之为数组的元素（所谓的元素，其实就是数组的每一个匿名的变量空间），是同构。
• 数组中的元素存放在内存空间（char play_name[6]：申请在内存中开辟六块连续的基于char型的变量空间）

衍生概念：下标（索引）

• 下标或者索引代表了数组中元素距离第1个元素（首地址所在的元素）的偏移量。举例：第1个元素距离第1个元素的偏移量是0，所以数组中下标是从0开始的。

  

• 数组的下标是从0开始（数组的最大下标 = 数组的元素个数 - 1）

  int a：在内存中开辟一块空间，该空间的大小是4个字节。

  int a1,a2,a3,a4,a5：在内存中开辟连续的5块空间，每一块空间的大小是4个字节。但是不如数组方便。

  int arr[5]：在内存中开辟连续的5块空间，每一块空间的大小是4个字节。

一维数组

数组的定义

语法：

数据类型 数组名[数组容量];

注意：数据类型又被称作类型说明符，数组容量又被称作数组元素个数或者数组的大小|长度。

说明：

• 数组的数据类型又数组中的元素来决定。也就是说数据类型，有元素的类型来决定，元素是什么类型，数组就是什么类型。同一个数组中，所有的类型都是一致的。

• **数组名也是标识符，我们所说的数组（名），大家可以理解为数据类型是数组的变量（名）。**命名规则与变量的规则一样，唯一的区别是变量使用单数，数组使用复数。也就是说以字母或者下划线开头，后面只能跟字母、数字、下划线。

• 数组容量还可以叫做常量表达式，**其值必须是整数。**关于数组容量的类型：

  • C89标准：只支持常量和符号常量，不支持变量。

    #define SIZE 5int length = 5;int arr1[5];  //常量（字面量） 正确
    int arr2[SIZE];  //符号常量    正确
    int arr3[length];   //变量     错误
    

  • C99标准：引入==变长数组（VLA）==的概念，就是可以使用变量，数组在运行的时候决定大小。举例：

    int length = 5;      //创建变量length，赋值5
    int arr[length];     //创建一个容量为5的数组，这里是正确的
    length = 10;         //此时虽然变量length的值改变了，但是数组容量并不会改变，依然是5
    

类型：

​ 代表了数组中元素的类型。数组的空间=数组中所有元素空间之和

容量：

​ 数组中能存储多少个元素，数组容量一定是一个整型。

深入理解：

​ ①定义一个数组，相当于申请了一个可以容纳所指定元素个数的内存单元。所申请的内存单元室连续的。

​ ②定义一个数组，相当于定义了多个匿名的变量，这些变量可以通过数组名[下标]来访问。、

范例：

//定义一个数组
int arr[10];  //定义一个存放10个int类型的元素的数组

关于数组中元素默认值的问题：

• 全局变量和static修饰的变量：元素的默认值是0

• 局部变量：元素的默认值是随机值，此时建议用户初始化。

举例：

int g_age;       //这是全局变量，全局变量定义在函数的外部，默认值是0
int g_age[5];    //这是全局数组，元素的默认值是0int main()
{int p_age;  //局部变量，局部变量定义在函数的内部，默认值是随机值，视同前需要初始化int p_ages[5];   //局部数组，局部数组定义在函数内部，元素默认值是随机值，使用前需要初始化
}

注意：关于默认值，整型和浮点型的默认值是0，字符型的默认值是\0

数组元素的访问

原则：

​ 数组中的元素不能一次性访问所有，只能一个一个访问。

语法：

• 取值：

  数组名[下标];
  

• 赋值：

  数组名[下标] = 值;
  

举例：

//定义一个存储10个元素的int数组
int arr[10];//给数组的第一个元素进行赋值
arr[0] = 88;//访问数组中的第一个元素的值
int a = arr[0];//修改数组中的第一个元素的值
arr[0] = 66;int c = arr[9]; //如果是一个定义在函数中的数组，此时访问的元素的值是  随机值
int b = arr[10];  //error，报一个下标越界异常，因为访问了一个位置的内存空间

案例

• 需求：利用循环给数组元素a[0]~a[9]赋值0~9，并且要求逆序输出。

• 代码：

  #include<stdio.h>int main()
  {//创建一个数组，用来存放0~9int a[10];//计算数组的大小（元素的个数）   sizeof运算符可以计算出数据类型，数组、变量等的空间字节数int len = sizeof(a) / sizeof(a[0]);  // 数组的大小 = 数组总字节数 / 一个元素的字节数//通过for循环给数组赋值0~9for (int i =0; i <= 9; i++)  a[i] = i;//逆序输出  数组最大下标 = 数组大小 - 1for (int j = len - i; j >= 0; j--) printf("%4d", a[j]);printf("\n");return 0;

数组初始化

所谓的初始化，就是定义数组的同时，用指定数据给对应的元素赋值。

语法:

数据类型 数组名[数组容量] = {.....};

注意事项：

• 数组可以部分初始化：也就是可以给数组中的前几个元素初始化，未被初始化的元素系统将自动初始化，初始值是0（整型和浮点型）或者\0（字符型）或者NULL（指针类型）

  //数组的部分初始化
  int arr[10] = {11,12,13,14,15};  //推荐写法，只初始化前5个元素，剩余由系统默认为0，等价于下面写法
  int arr[10] = {11,12,13,14,15,0,0,0,0,0}char arr1[5] = {`a`,`b`,`c`};    //推荐写法，等价下面写法
  char arr1[5] = {`a`,`b`,`c`,`\0`,`\0`}; 
  

• 数组更具初始化的元素自动分配大小：如果定义数组为指定数组容量，则系统会根据初始化的元素的个数来决定容量。

  //由初始化的元素来决定数组的容量
  int arr[] = {11,12,13,14,15};    //推荐写法，等价于下面写法
  int arr[5] = {11,12,13,14,15};
  

一维数组案例

案例

• 需求：斐波拉契数列

• 分析：1,1,2,3,5,…就是斐波拉契数列

• 代码：

  #include<stdio.h>int main()
  {//定义循环变量int i；//定义一个数组，来存储20个数int f[20] = {1,1};//计算数组的大小int len = sizeof(f) /sizeof(f[0]);//通过一个循环，将数据存入数组for (i = 2; i < len; i++）  f[i] = f[i-1] + f[i-2];//便利数组：通过for循环，依次输出数组中的每一元素for (i = 0; i < len; i++){//1行显示五个数if(i > 0 && i % 5 == 0) printf("\n");printf("%8d", f[i]);}printf("\n");return 0;
  }
  

案例

• 需求：按键盘输入年、月、日，计算并输出该日是该年的第几天。
• 分析：
  • 首先创建一个数组，用来存放每一个月的天数，因为二月特殊，初始化的时候，默认为平年天数
  • 从控制台输入年，月，日
  • 闰年判断，修改数组中的二月对应的天数（闰年：29，平年：28）
  • 定义一个变量，用来记录天数，默认就是我们输入的天数
  • 将输入月份之前的所有月的天数从数组中取出来相加，再加上控制台输入的天数
  • 将统计后的天数打印输出。

#include<stdio.h>int main()
{//创建一个数组，用来存放没一个月的天数int t[]={31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};//定义三个变量，用来接收控制台输入的年月日int year,month,day;printf("请输入年份、月份、天（yyyy-MM-dd）：");scanf("%d-%d-%d", &year, &month, &day);//闰年判断if(year % 100 != 0 && year % 4 == 0 || year % 400 == 0) t[1] =29;//创建一个变量，用来记录天数int sum = day;//将当月之前所有天数相加for (int i = 0; i < month - 1; i++){sum += t[i];}printf("%d月%d日是%d年的第%d天！\n", month, day, year, sum);return 0;
}