C語言詳解：陣列

陣列

一維陣列

創建

定義

陣列是一組相同型別的元素的集合，那陣列的語法形式：

type_t arr_name [const_n]
//如：
int arr[10];

type_t 指的是陣列元素的型別，

const_n 指的是一個常量運算式，用來指定陣列的大小，

此時運行程式的話，系統會報一個警告：未初始化變數，打開除錯就會發現系統默認填入一些無意義的資料，

當然全域陣列的話，系統默認初始化為0；

int arr[10];// 0 0 ... 0
int main(){
  return 0;
}

創建實體

//1.	
int arr[10];
//2.
int count = 10;
int arr2[count];//這樣的創建陣列可不可以呢？
//3.
float arr3[20];//浮點型陣列
char ch[10];

陣列的創建必須要[]使用常量，不能使用變數，（ps：雖然C99支持變長陣列，但一般用常數創建就已經夠用了）同樣，我雖然用const_n表示常量，但可千萬不要誤會為const修飾的變數哦，

為什么呢？

因為陣列控制不好容易越界訪問非法記憶體，用變數的話風險太大，所以一直以來都是用常量創建陣列的，

初始化

初始化，顧名思義，在創建陣列的同時給予一些合理的初識值，如：

int arr[10] = { 1,2,3 };//不完全初始化

這種是不完全初始化，剩余的元素默認是0

int arr2[] = { 1,2,3,4 };//利用初始化內容，指定陣列大小

這種是省略陣列的const_n常量運算式

由初始化內容指定陣列的大小

那下面這三個有什么不同呢？

第一種是用字串初始化陣列，字串有\0作為結束標志，雖不算字串內容，但是可以說是字串與生俱來的，所以它也被初始化作為陣列內容，a b c \0

第二種和第三種是一樣的，因為陣列元素型別是字符型，且字符'b'的ACSII碼值是98，自動將98決議為字符，a b c

使用

陣列的訪問是通過下標來訪問的，默認下標是從0開始，通過下標參考運算子[]我們可以訪問到陣列元素，

int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
//陣列的下標是從0開始的0~9
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//10
for (int i = 0; i < sz; i++)
{
    printf("%d ", arr[i]);
}
//1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

對于sizeof運算子，sizeof(arr)，即sizeof+陣列名，指的是計算整個陣列的大小，算出來是40，然后sizeof(arr[0])是計算陣列首元素的大小為4，這樣一除就是元素個數啦，

使用變數sz，可以靈活的改變陣列的大小，就不用再更改回圈條件了，

總結：

1. 陣列是通過下標訪問的，下標從0開始
2. 陣列的大小可以通過計算得到

記憶體存盤

通過printf("&arr[%d]=%p\n", i,&arr[i]);這樣的陳述句我們可以看到該陣列在記憶體中的存盤情況，

很明顯的是，陣列在記憶體中是連續存放的，

右邊是十六進制的記憶體編號，可以看見每一個元素之間都相差4個位元組，而一個整型元素正好占4個位元組，

所以陣列在記憶體中是連續存放的，隨著陣列下標的增長，地址也在增長，這也正是為什么指標變數+1，可以訪問到下一個陣列元素，

所以陣列的本質是什么？

一組記憶體中連續存放的相同型別的元素，

二維陣列

創建

type_t arr_name[const_n][const_n]
//
int arr[3][5];//3行5列
char ch[4][7];//4行5列
double arr2[2][4]//2行4列

如上述代碼所示：二維陣列的語法結構就是，型別+陣列名+[行][列]，

如圖所示，二維陣列在理解上就是這樣的3行5列類似于表格的東西，就像線性代數里的矩陣，矩陣的定義就是一組陣列成數表，

初始化

//1.
int arr1[3][5] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 };

//2.
int arr2[3][5] = { {1,2},{3,4},{5,6,7} };

1. 第一種初始化，先一行一行填入，第一行是1 2 3 4 5，第二行是6 7 8 9 10，第三行不夠就補零11 0 0 0 0 ，
2. 第二種的話，把每一行看成一個一維陣列，不夠的話還是補零，即第一行1 2 0 0 0，第二行3 4 0 0 0，第三行5 6 7 0 0 ，

char ch1[2][4] = { 'a','b' };
char ch2[2][4] = { {'a'},{'b'} };
char ch3[3][4] = { "abc","def","gh" };

當然用字串去初始化二維陣列的話，也是需要注意\0的問題，

第一行：a b c \0；第二行：d e f \0；第三行：g h \0 0

省略

int arr2[][5] = { {1,2},{3,4},{5,6,7} };

像這樣省略行可以，但是不能省略列，

行數可以根據初始化內容來規定，但如果列省略了就會造成歧義，

當然，省略必須在已經初始化的前提之下，不然行和列一概不知，怎么分配空間呢？

使用

當然二維陣列同樣是用下標訪問陣列內容的，也是從0開始，如：

我們要去訪問這個二維陣列的話，我們當然是用兩次回圈遍歷這個陣列，

記憶體存盤

當然我們也可以用同樣的辦法列印出每個元素的地址，如：

• 我們還是能發現每一個元素都是在記憶體中連續存放的，

這樣的話，二維陣列在記憶體中的存盤形式便是大家想象中的二維的形式，把每一行理解為一個一維陣列，這樣的話二維陣列在記憶體中的存盤形式還是一維的，如下圖的對比：

• 從這里我們也可以理解到，二維陣列的初始化里，為什么可以省略行不能省略列，

把行省略了，但是我們知道列，一個一個填滿就是了，能填到多少行就有多少行，

理解方式

• 對于二維陣列，我們可以理解為每一行為一個元素的一維陣列，該一維陣列的每一個元素又是一個一維陣列，

如陣列arr[3][5] ，是有3個元素的一維陣列，每個元素是一個有5個元素的一維陣列，

指向二維陣列的指標+1，指向的是下一行，

對于二維陣列在記憶體存盤形式的理解還是很重要的，有了這樣的思想，我們就可以通過指標遍歷得到陣列元素，如：

int arr[3][5] = { {1,2,3},{4,5,6},{7,8} };
int* p = &arr[0][0];
for (int i = 0; i < 15; i++)
{
    printf("%d ", *p++);//1 2 3 0 0 4 5 6 0 0 7 8 0 0 0
}

陣列越界問題

定義

陣列通過下標訪問，那么下標也就可以控制陣列的訪問范圍，在陣列前后進行訪問的話，就是非法訪問記憶體，即陣列越界，

//1 2 3 4 5 -858993460
int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };
for (int i = 0; i <= 5; i++)//越界訪問到第6個
{
    printf("%d ", arr[i]);
}

陣列越界訪問到最后一個元素之后的一塊記憶體，這就屬于越界訪問，-858993460是vs2019自動生成的隨機值，

一般編譯器是不會去檢查陣列越界訪問的情況（vs2019太先進），所以我們就要有意識的主動檢查，如果編譯器提示這樣的錯誤資訊，那么一般就是陣列越界了：

陣列作函式引數

在寫代碼時，我們經常會將陣列作為引數，比如接下來的兩個應用實體，那么我們這里以冒泡排序的實作作為案例，
在寫代碼時，我們經常會將陣列作為引數，比如接下來的兩個應用實體，那么我們這里以冒泡排序的實作作為案例，

排序演算法一般有四種：冒泡排序、選擇排序、插入排序和快速排序，

冒泡排序的核心思想：兩兩相鄰的元素進行比較，

• 一趟冒泡排序搞定一個數字，讓其來到最終的位置上，
• n n n 個元素，則總共需要 n ? 1 n-1 n?1 趟冒泡排序，每一趟排序需要進行 n ? 1 ? i n-1-i n?1?i 次判斷大小，如分析圖所示：
  

void Print(int* arr, int sz)
{
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", *arr++);
	}
}
void Sort(int arr[],int sz)//int* arr
//陣列作形參本質是指標
{
	//int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//err//用指標的sizeof值除以另一個值 = 4 / 4 = 1
	for (int i = 0; i < sz - 1; i++)//n-1趟
	{
		for (int j = 0; j < sz - 1 - i; j++)//n-1-i次
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])//目標升序
			{
				//交換
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}
		}
	}
}
int main()
{
	int arr[] = { 1,4,6,3,7,9,3,2,8,5 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	//陣列名單獨放在sizeof中，表示整個陣列
	//排序
	Sort(arr,sz);
	//列印
	Print(arr,sz);
	return 0;
}

1. 定義陣列作形參時，本質上是指標，

void Sort(int *arr,int sz)本質上就是void Sort(int arr[],int sz)

所以Sort()函式內，sizeof(arr)也算的就是指標arr的大小，所以只能傳參進去，

2. 陣列名arr何時代表整個陣列何時代表陣列首元素地址呢？

   • 代表整個陣列的情況：

     單獨放在sizeof運算子內部時，如sizeof(arr); ，

     寫出&arr時，代表的是整個陣列，但表面仍為首元素地址，

   • 代表首元素地址的情況：

     除上面兩以外其他都是代表首元素的地址，

應用實體

筆者實在沒時間寫兩個應用實體的博客，所以在此將思維導圖奉上，一般照著思維導圖寫就沒問題了，感謝李姐和支持~

陣列的應用實體1：三子棋

陣列的應用實體2：掃雷游戲