陣列
本篇主要介紹：一維二維陣列、字符陣列、陣列名和初始化注意點以及位元組序，
一維陣列
初始化
有以下幾種方式對陣列初始化：
// 定義一個有5個元素的陣列，未初始化
int a[5];
// 定義一個有5個元素的陣列，將第一個初始化0，后面幾個元素默認初始化為0
int a[5] = {0};
// 定義一個有5個元素的陣列，5個元素都初始化為：2,3,4,5,6
int a[5] = {2, 3, 4, 5, 6};
// 【推薦】
// 和上一種在功能上是相同的，編譯器會根據初始化串列中的元素個數（5個）自動確定陣列a的大小為5
int a[] = {2,3,4,5,6};
Tip：以上寫法創建的陣列都是不可變大小的，
練習1
題目：int a[5] = {1}，請問 a 的每個值是多少？
#include <stdio.h>
int main() {
// 將第一個初始化1，后面幾個元素默認初始化為0
int a[5] = {1};
int i;
for (i = 0; i < 5; i++) {
printf("%d ", a[i]);
}
return 0;
}
輸出：1 0 0 0 0，
在C和C++中，當我們創建陣列時，如果沒有為陣列的所有元素提供初始值，那么剩下未被初始化指定初始值的元素會被默認初始化，對于基本資料型別（如int、float、double等），默認情況下，未初始化的元素將被設定為0
練習2
題目：如果不對 a[5] 進行初始化，將輸出什么？
#include <stdio.h>
int main() {
- int a[5] = {1};
+ int a[5];
int i;
for (i = 0; i < 5; i++) {
printf("%d\n", a[i]);
}
return 0;
}
輸出亂數：
開始運行...
4198784
0
4198464
0
-2014700240
運行結束，
練習3
題目：如果將int a[5]; 提到全域作用于中，輸出什么？
#include <stdio.h>
int a[5];
int main() {
int i;
for(i = 0; i < 5; i++){
printf("%d ", a[i]);
}
return 0;
}
輸出: 0 0 0 0 0
練習4
題目：這段代碼有什么錯誤？
#include <stdio.h>
int main() {
int i = 10;
int a[i] = {0};
return 0;
}
運行：
開始運行...
# 不允許初始化可變大小的物件，即 i 是可變的，
/workspace/CProject-test/main.c:5:11: error: variable-sized object may not be initialized
int a[i] = {0};
^
1 error generated.
運行結束，
結論：陣列長度不能是變數，
如果換成 #define 常量 還有問題嗎？
#include <stdio.h>
#define i 10
int main() {
// int i = 10;
int a[i] = {0};
return 0;
}
如果換成 #define 常量就正常，前面我們知道 #define 是文本替換，
陣列名
題目：定義一個陣列a，請問 a、&a[0]、&a的含義是什么？
#include <stdio.h>
int main() {
int a[5] ={1};
printf("%p\n", a);
printf("%p\n", &a[0]);
printf("%p\n", &a);
printf("-----\n");
printf("%p\n", a + 1);
printf("%p\n", &a[0] + 1);
printf("%p\n", &a + 1);
return 0;
}
運行：
開始運行...
0x7ffdfb131f00
0x7ffdfb131f00
0x7ffdfb131f00
-----
0x7ffdfb131f04
0x7ffdfb131f04
0x7ffdfb131f14
運行結束，
Tip: printf 中的 %p 列印的就是記憶體地址，記憶體地址通常以十六進制形式表示，
上半部分都是輸出的都是 0x7ffdfb131f00，
但下半部分加1后，結果明顯不同，其中：
0x7ffdfb131f04 - 0x7ffdfb131f00 = 0x4，轉為十進制是4，一個 int 就是4個位元組0x7ffdfb131f14 - 0x7ffdfb131f00 = 0x14，轉為十進制數是20，剛好是陣列 a 的位元組數（5*4）
結論：
a- 陣列名，表示首元素的地址，加 1 是加一個元素（比如這里4個位元組）&a[0]- 表示首元素地址，加 1 是加一個元素（比如這里4個位元組）&a- 表示整個陣列，加1相當于跨越了整個陣列
冒泡排序
之前我們寫過冒泡排序的例子，我們將該示例用 C 語言重寫如下(函式部分后文會講)：
#include <stdio.h>
void bubbleSort(int arr[], int n) {
// 比較輪數，每輪都會將一個值冒泡到正確的位置
for (int i = 0; i < n; i++) { // 第i輪冒泡
for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) { // 第i輪冒泡需要比較n-i-1次
// 出界則為 false，不會交換
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
int main() {
int arr[] = {4, 3, 2, 1};
// 計算陣列長度，sizeof(arr) - 回傳資料型別或變數所占記憶體大小（位元組）；arr[0] - 一個元素的位元組數，
int length = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
bubbleSort(arr, length);
// 輸出
for (int i = 0; i < length; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}
// Output: 1 2 3 4
位元組序
位元組序（Byte Order）是指在存盤和表示多位元組資料時，位元組的順序排列方式，
思考這樣一個問題
int a[5] 有5個元素，每個元素4個位元組，在記憶體中是一塊連續的空間，表示如下：
| 索引 | a[0] | a[1] | a[2] | a[3] | a[4] |
|---|---|---|---|---|---|
| 地址 | 0x100 | 0x104 | 0x108 | 0x10C | 0x110 |
我們可以將a[0]稱作低地址，a[4]稱作高地址，a陣列中每個元素的四個位元組，最左側位元組稱作低地址，最右側位元組稱作高地址，就像這樣：
| 低地址 | 高地址 | ||
|---|---|---|---|
| ________ | ________ | ________ | ________ |
陣列 a 中每個元素中是一個整數，比如 a[0] = 1，在記憶體中是4個位元組，共32位，其二進制表示為：00000000 00000000 00000000 00000001，最左側是高位元組，最右側是低位元組，就像這樣:
| 高位元組 | 低位元組 | ||
|---|---|---|---|
| 00000000 | 00000000 | 00000000 | 00000001 |
請問 1 的高位元組(00000000)放在低地址還是高地址？
大端序和小端序
不同的計算機架構和處理器采用不同的位元組序（Byte Order），常見的位元組序有兩種：
大端序（Big Endian），低位元組對應高地址，高位元組對應低地址，1 對應00000000 00000000 00000000 00000001小端序（Little Endian），低位元組對應低地址，高位元組對應高地址，1 對應00000001 00000000 00000000 00000000
| 低地址 | 高地址 | |||
|---|---|---|---|---|
| 大端序 | 00000000 | 00000000 | 00000000 | 00000001 |
| 小端序 | 00000001 | 00000000 | 00000000 | 00000000 |
Tip: 不同位元組序的選擇涉及到如何組織和解釋二進制資料，位元組序的重要性體現在跨平臺資料互動和網路通信上，如果兩個設備使用不同的位元組序，就需要進行適當的資料轉換才能正確解讀和處理資料
二維陣列
可以理解成一維陣列中每個元素又是一個一維陣列，例如 a[3][4] 就像這樣：
| 0 | 1 | 2 | 3 | |
|---|---|---|---|---|
| 0 行 | ||||
| 1 行 | ||||
| 2 行 |
a[0]、a[1]、a[2]，每一行就是一個一維陣列，
初始化
有多種方式進行二維陣列的初始化，效果也不盡相同，請看示例：
int a[3][4];未初始化，陣列 a 中都是隨機值，請看示例：
#include <stdio.h>
int main() {
int a[3][4];
for (int i = 0; i < 3; i++) {
for (int j = 0; j < 4; j++) {
printf("%d ", a[i][j]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
輸出：
開始運行...
-1833069321 32764 4198917 0
0 0 0 0
4198848 0 4198464 0
運行結束，
- 部分初始化，示例如下：
// 輸出：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
int a[3][4] = {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}};
// 輸出：1 0 0 0 5 6 0 0 0 0 0 0
int a[3][4] = {{1}, {5, 6}};
- 全部初始化，示例如下：
// 輸出：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
int a[3][4] = {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}};
// 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
// 此種寫法不能保證所有編譯器
int a[3][4] = {}
- 行數可以省略，以下兩行代碼等效：
int a[3][4] = {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}};
// 省略行，類似一維陣列中省略元素個數，
int a[][4] = {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}};
陣列名
題目：定義一個二維陣列a，請問 &a[0][0]、a、&a[0]、&a的含義是什么？
#include <stdio.h>
int main() {
int a[3][4];
printf("%p\n", &a[0][0]);
printf("%p\n", a);
printf("%p\n", a[0]);
printf("%p\n", &a);
printf("-----\n");
printf("%p\n", &a[0][0] + 1);
printf("%p\n", a + 1);
printf("%p\n", a[0] + 1);
printf("%p\n", &a + 1);
return 0;
}
輸出：
開始運行...
0x7fffadc7d310
0x7fffadc7d310
0x7fffadc7d310
0x7fffadc7d310
-----
0x7fffadc7d314
0x7fffadc7d320
0x7fffadc7d314
0x7fffadc7d340
運行結束，
上半部分都是輸出的都是 0x7fffadc7d310，
下半部分每個加1，差異就顯現出來，
0x7fffadc7d314 - 0x7fffadc7d310 = 0x4，轉為十進制是4個位元組
&a[0][0] + 1
0x7fffadc7d320 - 0x7fffadc7d310 = 0x10，轉為十進制是16個位元組，每個元素是4個位元組，也就是4(16/4)個元素，表示一行
a + 1
0x7fffadc7d314 - 0x7fffadc7d310 = 0x4，轉為十進制是4個位元組
a[0] + 1
0x7fffadc7d340 - 0x7fffadc7d310 = 0x30，轉為十進制是48個位元組，每個元素是4個位元組，也就是 12(48/4)個元素，表示整個陣列
&a + 1
結論：
&a[0][0]- 首行首元素地址，加 1 是加一個元素（比如這里4個位元組）a- 地址名，表示首行地址，加 1 就是加一行a[0]- 首行首元素地址，加 1 是加一個元素（比如這里4個位元組）&a- 表示整個陣列，加1相當于跨越了一個陣列
練習
題目：陣列 a[3][4]，哪個不能表示a[1][1]的地址?
A、a[1] + 1
B、&a[1][1]
C、(*(a + 1)) + 1
D、a + 5
答案：D，
分析：根據上文學習，我們知道 A和B能表示，其中D是加5行，肯定錯，C由于沒學指標，暫時不管，
字符陣列
在 C 語言中，字串可以用字符陣列來表示，即用一個陣列來保存一串字符，每個字符用一個位元組來存盤，末尾有一個特殊的空字符 '\0' 來表示字串的結束，
#include <stdio.h>
int main() {
char str[] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};
printf("%s", str);
return 0;
}
在字符陣列的初始化末尾一定要添加空字符 '\0'（筆者使用的在線編輯器沒報錯），否則在使用字串函式處理字串時，可能會出現意外的錯誤，也可以將上面的代碼簡化為以下形式：
char str[] = "hello";
這樣就可以不用手動添加空字符了，編譯器會自動為字串添加結尾的空字符，
練習
題目：在輸入的字串中，在指定位置插入指定字符
實作：
#include <stdio.h>
// string.h 是 C 語言中的頭檔案，用于提供一些字串處理操作的函式和宏定義
#include <string.h>
void insertChar(char str[], int pos, char ch) {
// 獲取字串的長度
int len = strlen(str);
// 檢查插入位置是否有效
if (pos < 0 || pos > len)
return;
// 將指定位置后的字符往后移動一位
for (int i = len; i >= pos; i--) {
str[i + 1] = str[i];
}
// 在指定位置插入字符
str[pos] = ch;
}
int main() {
char str[100];
int pos;
char ch;
printf("請輸入字串，例如 hello world：\n");
scanf("%[^\n]", str);
printf("請輸入要插入的位置：");
scanf("%d", &pos);
printf("請輸入要插入的字符：");
scanf(" %c", &ch);
insertChar(str, pos, ch);
printf("\n修改后的字串：%s\n", str);
return 0;
}
運行：
開始運行...
請輸入字串，例如 hello world：
a-b-c d e-f-g
請輸入要插入的位置：4
請輸入要插入的字符：x
修改后的字串：a-b-xc d e-f-g
運行結束，
出處：https://www.cnblogs.com/pengjiali/p/17485725.html
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