文章目录

  • 一、数组的基本概念
  • 二、一维数组
    • 2.1 一维数组的定义
    • 2.2 一维数组初始化
    • 2.3 一维数组的引用
  • 三、二维数组
    • 3.1 二维数组的定义
    • 3.2 二维数组初始化
    • 3.3 二维数组的引用
  • 四、C语言数组是静态的，不能插入或删除元素
  • 五、C语言数组的越界和溢出
    • 5.1 数组越界
    • 5.2 数组溢出

2018年9月1日，中国女排在2018年亚运会上3:0战胜了泰国女排，夺得了冠军，此时，阿里巴巴董事长主席马云见证了中国女排夺冠的辉煌一刻。同时马云承诺，要帮中国女排姑娘们清理购物车。本示例就来模拟列出某女孩的购物车清单，具体代码如下所示：

从代码中可以看到，图中被框出来的部分 长相类似 都是一个 标识符 加 一个中括号([]) 箭头的另一端写着两个大字――数组，接下来我们简单的介绍一下数组的成分。

  1. DailyUse、Makeup、Sports、Health：即标识符。它们就是按照命名标识符规则定义的标识符，是程序员DIY定义的：
  2. []：即中括号。他的作用就是扩住数组的长度，中括号中间写的是数组的长度。
  3. 100、50、200、i等：即数组的长度。表示定义这个数组的长度。

根据上述，数组的形式就类似 a[10]，没错，这是数组的形式之一，接下来我们详细介绍本章内容――数组，了解数组的作用，如何定义数组、初始化数组以及使用数组。

一、数组的基本概念

在某女孩的购物车清单实例中可以看到：

char DailyUse[50] = {"纸抽,纸巾,收纳箱,水杯,垃圾袋,剪刀,挂钩,拖鞋,小闹钟"};

这行代码中，DailyUse[50] 表示多个字符类型的变量，可以使用同一个名字 DailyUse，从而组成的集合，它就是一个数组。我们都知道，要想把数据放到内存中，就需要先分配内存，要想放入4个整型数据，就得分配4个int类型的内存空间，例如：

int arr[4];

这样我们就给分配了4个int型的内存空间，共计占4×4=16个字节，并为它们起了一个名字arr。我们把这样的一组数据的集合，叫做 数组(Array)； 它所包含的每一个数据叫做 数组元素(Element)； 所包含的数据的个数称为 数组长度(Length)， 例如 int arr[4]; 就定义了一个长度为4的整型数组，名字是arr。数组中的每个元素都有一个序号，这个序号从 0 开始，而不是从我们熟悉的1开始，称为 下标(Index)。

二、一维数组

一维数组就像12个月，我们可以将12月起同一个名字month，1月~12月就是数组month的元素，示意图如下图所示：

2.1 一维数组的定义

一维数组是用于存储一维数组中数据的集合，它的一般形式如下：

类型说明符 数组标识符[常量表达式];// ①: 类型说明符表示数组中的所有元素类型// ②: 数组标识符表示该数组型变量的名称，命名规则与变量名一致// ③: 常量表达式定义了数组中存放的数据元素的个数，即数组长度。例如cArray[10]，10表示数组中有10个元素，下标从0开始，到9结束

示例：

//1.定义一个长度为10的字符型数组//char为数组元素的类型，而cArray表示的是数组变量名，括号中的10表示的是数组中包含的元素个数char cArray[10];//2.定义一个长度为5的整型数组int number[5];//3.定义一个长度为20的浮点型数组float f[20];

定义数组还有以下几点注意事项：

① 同一个数组，数组的所有元素的数据类型都是相同的
② 数组名的书写规则应按照标识符的规定定义
③ 允许在同一个类型说明中，说明多个数组和多个变量

int i,j,k,n,m1[10],m2[20];

④ 方括号中常量表达式表示数组元素的个数，如number[5]表示数组number有5个元素。但是其下标从0开始计算。因此5个元素分别为：

int number[5];number[0];number[1];number[2];number[3];number[4];

访问数组元素时，下标的取值范围为 0≤index<length， 过大或过小都会越界，导致数组溢出，发生不可预测的情况，我们将在后续小节重点讨论，请大家务必要引起注意。

⑤ 数组名不能与其它变量名相同。如:

int cArray; float cArray[10]; //错误

⑥ 数组长度 length 最好是整数或者常量表达式，例如 10、20*4 等，这样在所有编译器下都能运行通过；如果 length 中包含了变量，例如 n、4*m 等，在某些编译器下就会报错，我们将在后续小节专门讨论这点。

#define AI 3 //定义符号常量int cArray[1+2]; //定义数组int number[8+AI]; //定义数组// 不建议:int i=5;int number[i];

2.2 一维数组初始化

给一维数组初始化就是给一维数组赋予初值。初始化的一般格式如下：

类型说明符 数组标识符[常量表达式]={值1,值2,值3,值4…};//{}中间的各个值就是各元素的初值，各值之间用英文逗号隔开，定义结束后，用英文分号结束此句代码。例如:int number[5]={1,2,3,4,5};// number[0]=1, number[1]=2, number[2]=3, number[3]=4, number[4]=5

在C语言中，对一维数组的初始化可以用以下几种方法实现：

//1.在定义数组时直接对数组元素赋初值，例如:int iArray[8]={1,2,3,4,5,6,7,8};//经过上面的定义和初始化之后，数组中的元素//iArray[0]=1,iArray[1]=2,iArray[2]=3,iArray[3]=4,iArray[4]=5,iArray[5]=6,iArray[6]=7,iArray[7]=8//2.只给一部分元素赋值，未赋值的部分元素值为0int iArray[8]={1,2,3};//经过上面的定义和初始化之后，数组中的元素//iArray[0]=1,iArray[1]=2,iArray[2]=3,iArray[3]=0,iArray[4]=0,iArray[5]=0,iArray[6]=0,iArray[7]=0//3.在对全部数组元素赋初值时可以不指定数组长度int iArray[]={1,2,3,4};//4.先定义数组再给数组赋值int a[4];a[0]=120;a[1]=1345;a[2]=1700;a[3]=122;

2.3 一维数组的引用

数组定义完成后就要使用该数组，可以通过引用数组元素的方式使用该数组中的元素。数组元素表示的一般形式如下：

数组标识符[下标]

其中的下标可以是整型常量和整型表达式。如果为小数时，C编译器会自动取整，例如：

这段代码的第2行是引用数组，其中 iArray 是数组变量的名称，2为数组的下标。前面介绍过数组的下标是从0开始的，也就是说下标为0表示的是第一个数组元素。因此第3个元素下标是2，所以这句引用的是数组 iArray 的第3个元素。在C语言中只能逐个地使用下标变量，而不能一次引用整个数组。例如，逐个输出数组元素，代码如下：

这段代码实现的功能是输出数组 iArray 的各个元素，使用 iArray[i] 引用数组是合法的。但是：

这段代码也是想要输出数组各元素，但是它不是逐个输出，而是用一条语句输出数组，这样就是不合法的，不能输出数组各个元素值。示例： 使用一维数组输出某高中班级前5名的总成绩，代码如下：

/*================================================================* Copyright (C) 2023 AmoXiang All rights reserved.* * 文件名称：01-array.c* 创 建 者：AmoXiang* 创建日期：2023年10月10日 15:32:08* 描述：*================================================================*/#include  //包含头文件int main(){ //主函数int grade[5]; //定义数组int i = 0, j = 0;// 从控制台读取用户输入printf("请输入前5名各学生成绩: \n");for(;i<5;i++){ //输入学生成绩printf("第%d名成绩: ", i + 1);scanf("%d", &grade[i]); //注意取地址符&，不要遗忘}// 依次输出数组元素printf("前5名各学生成绩如下: \n");for(;j<5;j++){printf("第%d个成绩是: %d\n", j+1, grade[j]);}return 0;}

程序运行结果如下图所示：

三、二维数组

在第二小节讲解了一维数组，一维数组的下标只有一个，而如果下标是两个呢？在C语言中，将下标是两个的称为二维数组，例如 Array[m][n]， 表示第m行第n列。例如，一个书柜布局如下图所示，利用书柜的行、列能够快速找到书的位置，而二维数组就类似行和列。

3.1 二维数组的定义

二维数组的声明与一维数组类似，一般形式如下：

数据类型 数组名[常量表达式1][常量表达式2];// "常量表达式1"被称为行下标 "常量表达式2" 被称为列下标// 如果有二维数组array[n][m]，则二维数组的下标取值范围如下:// 行下标的取值范围0～n-1 列下标的取值范围0～m-1 二维数组的最大下标元素是array[n-1][m-1]

例如，定义一个3行5列的整型数组，代码如下：

int array[3][5];//这一行代码说明了一个3行5列的数组，数组名为array，其下标变量的类型为整型。//该数组的下标变量共有3×5个，即array[0][0] array[0][1] array[0][2] array[0][3] array[0][4]array[1][0] array[1][1] array[1][2] array[1][3] array[1][4]array[2][0] array[2][1] array[2][2] array[2][3] array[2][4]

在C语言中，二维数组是按行排列的，即按行顺次存放，先存放 array[0] 行，再存放 array[1] 行。每行中的5个元素，也是依次存放。

3.2 二维数组初始化

在C语言中，对二维数组的初始化可以用以下几种方法实现：

//1.可以将所有数据写在一个大括号内，按照数组元素排列顺序对元素赋值int array[2][2]={1,2,3,4};//表示的二维数组形式如下:1 2 3 4 // 即array[0][0]的值是1,array[0][1]的值是2,array[1][0]的值是3,array[1][1]的值是4//2.在为所有元素赋初值时，可以省略行下标，但是不能省略列下标int array[][3]={1,2,3,4,5,6};//系统会根据数据的个数进行分配，一共有6个数据，而数组每行分为3列，当然可以确定数组为2行 形式:1 2 34 5 6//3.也可以分行给数组元素赋值int array[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};//4.在分行赋值时，可以只对部分元素赋值，未被赋值的元素系统默认的值为0int array[2][3]={{1,2},{4,5}};//5.二维数组也可以直接对数组元素赋值 这种赋值的方式就是使用数组引用的数组中的元素int array[2][2];array[0][0] = 1;array[0][1] = 2; array[1][0] = 1;array[1][1] = 2;

3.3 二维数组的引用

二维数组元素的引用一般形式为：

//不管是行下标还是列下标，其索引都是从0开始的数组名[行下标][列下标]; //说明:二维数组的下标可以是整型常量或整型表达式int array[2][2]={{5,2},{5,4}};//定义二维数组array[1][1];//引用二维数组元素

例如：用二维数组求下表中分科的平均成绩。

具体代码如下：

/*================================================================* Copyright (C) 2023 AmoXiang All rights reserved.* * 文件名称：02-array.c* 创 建 者：AmoXiang* 创建日期：2023年10月10日 17:09:13* 描述：*================================================================*/#include int main() {int k, l, arr[3][5]; // 定义变量和二维数组int score = 0, course[3];//定义变量和二维数组printf("请输入成绩: \n");for (k = 0; k < 3; ++k) { //遍历二维数组行for (l = 0; l < 5; ++l) { //遍历二维数组列printf("array[%d][%d]=", k, l);scanf("%d", &arr[k][l]);score += arr[k][l]; //计算成绩}course[k] = score / 5; //求每科的平均成绩score = 0;//重新赋值}printf("数学的平均成绩是(取整数): %d\n", course[0]);printf("语文的平均成绩是(取整数): %d\n", course[1]);printf("英语的平均成绩是(取整数): %d\n", course[2]);return 0;}

程序运行结果如下图所示：

四、C语言数组是静态的，不能插入或删除元素

在C语言中，数组一旦被定义后，占用的内存空间就是固定的，容量就是不可改变的，既不能在任何位置插入元素，也不能在任何位置删除元素，只能读取和修改元素，我们将这样的数组称为 静态数组。 反过来说，如果数组在定义后可以改变容量，允许在任意位置插入或者删除元素，那么这样的数组称为 动态数组。 Python,JavaScript 等解释型的脚本语言一般都支持动态数组，而 C,C++,Java 等编译型的语言一般不支持动态数组。总之，C语言中的数组是静态的，一旦定义后长度就不能改变了，大家要注意这一点，不要尝试去插入或删除元素。如果由于项目要求，必须要在数组中插入或者删除元素，只能再造一个新数组！

C语言数组为什么是静态的” />五、C语言数组的越界和溢出

5.1 数组越界

C语言数组是静态的，不能自动扩容，当下标小于零或大于等于数组长度时，就发生了 越界(Out Of Bounds)， 访问到数组以外的内存。如果下标小于零，就会发生 下限越界(Off Normal Lower)； 如果下标大于等于数组长度，就会发生 上限越界(Off Normal Upper)。

C语言为了提高效率，保证操作的灵活性，并不会对越界行为进行检查，即使越界了，也能够正常编译，只有在运行期间才可能会发生问题。请看下面的代码：

/*================================================================* Copyright (C) 2023 AmoXiang All rights reserved.* * 文件名称：04-array.c* 创 建 者：AmoXiang* 创建日期：2023年10月11日 10:30:55* 描述：*================================================================*/#include int main() {int a[3] = {101, 201, 301}, i;for (i = -2; i <= 4; i++) {printf("a[%d]=%d\n", i, a[i]);}return 0;}

程序运行结果如下图所示：

越界访问的数组元素的值都是不确定的，没有实际的含义，因为数组之外的内存我们并不知道是什么，可能是其它变量的值，可能是函数参数，可能是一个地址，这些都是不可控的。

由于C语言的 放任， 我们访问数组时必须非常小心，要确保不会发生越界。每个C语言程序员的生涯中都遇到过越界错误，我拿项上人头作保证，所以千万不要大意，因为越界错误有时候不容易发现，也不容易复现。当发生数组越界时，如果我们对该内存有使用权限，那么程序将正常运行，但会出现不可控的结果(如上例所示)；如果我们对该内存没有使用权限，或者该内存压根就没有被分配，那么程序将会崩溃。

5.2 数组溢出

当赋予数组的元素个数超过数组长度时，就会发生 溢出(Overflow)。 如下所示：

//数组长度为3，初始化时却赋予5个元素，超出了数组容量，所以只能保存前3个元素，后面的元素被丢弃int a[3] = {1, 2, 3, 4, 5};

一般情况下数组溢出不会有什么问题，顶多是丢失多余的元素。但是当以字符串的形式输出字符数组时，就会产生不可控的情况，请看下面的代码：

/*================================================================* Copyright (C) 2023 AmoXiang All rights reserved.* * 文件名称：04-array.c* 创 建 者：AmoXiang* 创建日期：2023年10月11日 10:30:55* 描述：*================================================================*/#include int main(){char str[5] = "https://blog.csdn.net/xw1680" />;puts(str);return 0;}

程序运行结果如下图所示：

字符串的长度大于数组长度，数组只能容纳字符串的前面一部分，也就是 "https"， 即使编译器在最后添加了 '\0'， 它也保存不到数组里面，所以 printf() 扫描数组时不会遇到结束符 '\0'， 只能继续向后扫描。而后面内存中的数据我们不知道是什么，字符能否识别，何时遇到 '\0'， 这些都是不确定的。当字符无法识别时，就会出现乱码，显示奇怪的字符。由此可见，在用字符串给字符数组赋值时，要保证数组长度大于字符串长度，以容纳结束符 '\0'。

至此今天的学习就到此结束了，笔者在这里声明，笔者写文章只是为了学习交流，以及让更多学习C语言的读者少走一些弯路，节省时间，并不用做其他用途，如有侵权，联系博主删除即可。感谢您阅读本篇博文，希望本文能成为您编程路上的领航者。祝您阅读愉快！

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