06- 数组的基础知识详细讲解
一、基本概念
一次性定义多个相同类型的变量，并且给它们分配一片连续的内存。
int arr[5];
1.1 初始化
只有在定义的时候赋值，才可以称为初始化。数组只有在初始化的时候才可以统一赋值。
以下是一些示例规则：
int arr[5] = {1,2,3,4,5}; // 定义并初始化数组
int arr[5] = {1,2,3}; // 可以，不完全初始化
int arr[5] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9}; // 错误（但可以用），越界初始化，越界部分将被编译器舍弃
int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9}; // 可以，未指定大小，但有初始化，大小为9
int arr[]; // 错误，没有指定大小也没有初始化，内存大小无法确定
注意：
- 数组在定义时必须确定其大小。
- 中括号
[]必须有数组的大小，如果没有则必须初始化。
1.2 数组元素引用
存储模式：一片连续的内存，按照数据的类型进行分割成若干个大小相同的格子。
元素的下标与偏移量：以数组开头为基础的偏移量（数据类型大小）。
int arr[5] = {1,2,3,4,5}; // 定义并初始化数组printf("arr[0]:%d\n", arr[0]); // 输出第一个元素arr[0] = 99; // 把数组的第1个元素（偏移量为0）修改为99printf("arr[0]:%d\n", arr[0]); // 输出修改后的第一个元素arr[5] = 250; // "错误" 越界访问，可能造成非法访问
printf("arr[5]:%d\n", arr[5]); // 越界访问的输出arr = {9,8,7,6,5,4}; // 错误，整体赋值只允许在初始化中
arr = 100; // 错误，数组不能整体赋值为一个值printf("sizeof(arr):%ld\n", sizeof(arr)); // 输出数组的大小
int len = sizeof(arr) / sizeof(int); // 求数组元素的个数for (size_t i = 0; i < len; i++) {printf("arr[%ld]:%d\n", i, arr[i]); // 输出每个元素
}
说明：
sizeof(arr)：获取数组占用的内存大小（字节数）。sizeof(int)：获取单个元素的大小（字节数）。len：计算数组元素的个数。
注意事项：
- 数组的下标从0开始。
- 越界访问数组会导致未定义行为，可能导致程序崩溃或错误结果。
- 数组整体赋值只能在初始化时进行，不能在定义之后进行整体赋值。
二、字符数组
概念： 专门用来存放字符类型数据的数组，称为字符数组。
2.1 初始化+引用
- 定义一个字符类型的数组并把’H’,‘e’,‘l’,‘l’,'o’一个一个存进去：
char ch1[5] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};
- 定义一个字符型的数组，并把"Hello"字符串存放到数组中，因此该数组为字符串数组：
char ch2[6] = {"Hello"};
- 与ch2一样，大括号可以省略：
char ch3[6] = "Hello";
- 修改字符数组中的某个元素：
ch3[1] = 'E'; // 可以，把数组中第二个元素‘e’修改为‘E’
- 整体赋值只允许在初始化时进行：
ch3 = "Even"; // 不可以，只有在初始化的时候才能整体赋值
- 输出字符数组：
printf("%s\n", ch1); // 在访问ch1的时候并没有发现结束符，因此很有可能会把ch2的内容一并输出
注意：
- 字符数组的结束符：
ch1为字符数组，但它没有结束符，因此在打印输出的时候应该避免使用%s进行输出，否则可能会造成越界访问。字符串在C语言中以\0作为结束符，确保字符数组输出安全。
char ch1[6] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'}; // 加上结束符
printf("%s\n", ch1); // 现在可以安全地使用 %s 输出
2.2 示例代码
#include <stdio.h>int main() {// 定义并初始化字符数组char ch1[5] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};char ch2[6] = {"Hello"};char ch3[6] = "Hello";// 修改字符数组中的某个元素ch3[1] = 'E';// 正确的打印方式char ch1_with_terminator[6] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};printf("ch1 with terminator: %s\n", ch1_with_terminator);printf("ch2: %s\n", ch2);printf("ch3: %s\n", ch3);// 错误的打印方式printf("ch1 without terminator: %s\n", ch1); // 可能导致越界访问return 0;
}
总结：
- 字符数组 用来存放字符数据。
- 初始化 时可以逐个字符赋值或使用字符串直接赋值。
- 修改 数组元素可以通过索引访问。
- 整体赋值 只能在初始化时进行。
- 结束符
\0确保字符串的安全输出。
三、数组小细节
3.1 数组未初始化
结论： 当定义数组但未初始化时，数组中的元素将包含内存中的随机值（内存中原有的内容）。
示例代码：
#include <stdio.h>int main() {int arr[5];// 输出未初始化的数组元素for (int i = 0; i < 5; i++) {printf("arr[%d] = %d\n", i, arr[i]);}return 0;
}
输出： 可能会显示随机值，因为数组未初始化时，包含的是内存中的原有内容。
3.2 部分初始化
结论： 部分初始化时，已初始化部分是已知值，未初始化的部分则为0。
示例代码：
#include <stdio.h>int main() {int arr[5] = {1, 2, 3}; // 部分初始化，只初始化前三个元素// 输出部分初始化的数组元素for (int i = 0; i < 5; i++) {printf("arr[%d] = %d\n", i, arr[i]);}return 0;
}
输出：
arr[0] = 1
arr[1] = 2
arr[2] = 3
arr[3] = 0
arr[4] = 0
未初始化的元素自动设为0。
总结:
- 未初始化数组： 包含随机值，来源于内存中的原有内容。
- 部分初始化数组： 已初始化部分设定为指定值，未初始化部分自动设为0。
