C语言入门第四天（数组）

一、C语言数组的基本语法

1.数组的定义

  • 数组是 C 语言中的一种数据结构，用于存储一组具有相同数据类型的数据。
  • 数组中的每个元素可以通过一个索引（下标）来访问，索引从 0 开始，最大值为数组长度减 1。

2.定义语法格式

类型 数组名[元素个数];
int arr[5];

数组名不能与其它变量名相同，同一作用域内是唯一的
其下标从0开始计算，因此5个元素分别为arr[0]，arr[1]，arr[2]，arr[3]，arr[4]

3.数组的使用代码演示

#include <stdio.h>int main() {// 定义了一个数组，名字叫a，有10个成员，每个成员都是int类型int a[10]; // a[0]…… a[9]，没有a[10]// 没有a这个变量，a是数组的名字，但不是变量名，它是常量a[0] = 0;// ……a[9] = 9;// 数据越界，超出范围，错误// a[10] = 10;  // errfor (int i = 0; i < 10; i++) {a[i] = i; // 给数组赋值}// 遍历数组，并输出每个成员的值for (int i = 0; i < 10; i++) {printf("%d ", a[i]);}printf("\n");return 0;
}

4.数组的初始化

  • 在定义数组的同时进行赋值，称为初始化
  • 全局数组若不初始化，编译器将其初始化为零
  • 局部数组若不初始化，内容为随机值
	int a1[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 }; // 定义一个数组，同时初始化所有成员变量int a2[10] = { 1, 2, 3 }; // 初始化前三个成员，后面所有元素都设置为0int a3[10] = { 0 }; // 所有的成员都设置为0// []中不定义元素个数，定义时必须初始化int a4[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; // 定义了一个数组，有5个成员

5.数组名

  • 数组名是一个地址的常量，代表数组中首元素的地址
#include <stdio.h>int main() {// 定义一个数组，同时初始化所有成员变量int a[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}; // 数组名是一个地址的常量，代表数组中首元素的地址printf("a = %p\n", a);printf("&a[0] = %p\n", &a[0]);int n = sizeof(a);     // 数组占用内存的大小，10个int类型，10 * 4  = 40int n0 = sizeof(a[0]); // 数组第0个元素占用内存大小，第0个元素为int，4int num = n / n0;      // 元素个数printf("n = %d, n0 = %d, num = %d\n", n, n0, num);return 0;
}

二、数组和指针

1.通过指针操作数组元素

  • 数组名字是数组的首元素地址，但它是一个常量
  • * 和 [] 效果一样，都是操作指针所指向的内存
#include <stdio.h>int main() {int a[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};int i = 0;int n = sizeof(a) / sizeof(a[0]);for (i = 0; i < n; i++) {// * 和 [] 效果一样，都是操作指针所指向的内存// printf("%d, ", a[i]);printf("%d, ", *(a + i));}printf("\n");// 定义一个指针变量保存a的地址int *p = a; for (i = 0; i < n; i++) {// printf("%d, ", p[i]);printf("%d, ", *(p + i));}printf("\n");return 0;
}

2.指针数组

  • 指针数组，它是数组，数组的每个元素都是指针类型
#include <stdio.h>int main() {// 指针数组int *p[3];int a = 1;int b = 2;int c = 3;// 指针变量赋值p[0] = &a;p[1] = &b;p[2] = &c;for (int i = 0; i < sizeof(p) / sizeof(p[0]); i++) {printf("%d, ", *(*(p + i)));// printf("%d, ", *(p[i]));}printf("\n");return 0;
}

3.数组名做函数参数

  • 数组名做函数参数，函数的形参本质上就是指针
#include <stdio.h>// 下面3种写法完全等价
// void print_arr(int a[10], int n)
// void print_arr(int a[], int n)
void print_arr(int *a, int n) {int i = 0;for (i = 0; i < n; i++) {printf("%d, ", a[i]);}printf("\n");
}int main() {int a[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};int n = sizeof(a) / sizeof(a[0]);// 数组名做函数参数print_arr(a, n);return 0;
}

三、字符数组与字符串

1.字符数组与字符串区别

  1. C语言中没有字符串这种数据类型，可以通过char的数组来替代
  2. 数字0(和字符 '\0' 等价)结尾的char数组就是一个字符串，字符串是一种特殊的char的数组
  3. 如果char数组没有以数字0结尾，那么就不是一个字符串，只是普通字符数组
#include <stdio.h>int main() {char c1[] = {'c', ' ', 'p', 'r', 'o', 'g'}; // 普通字符数组printf("c1 = %s\n", c1);                    // 有可能乱码，因为没有'\0'结束符// 以'\0'('\0'就是数字0)结尾的字符数组是字符串char c2[] = {'c', ' ', 'p', 'r', 'o', 'g', '\0'};printf("c2 = %s\n", c2);// 字符串处理以'\0'(数字0)作为结束符，后面的'h', 'l', 'l', 'e', 'o'不会输出char c3[] = {'c', ' ', 'p', 'r', 'o', 'g', '\0', 'h', 'l', 'l', 'e', 'o', '\0'};printf("c3 = %s\n", c3);// 使用字符串初始化，编译器自动在后面补0，常用char c4[] = "c prog";printf("c4 = %s\n", c4);return 0;
}

2.字符串的输入输出

由于字符串采用了'\0'标志，字符串的输入输出将变得简单方便

#include <stdio.h>int main()
{char str[100];printf("input string1: ");// scanf("%s",str) 默认以空格分隔// 可以输入空格gets(str);printf("output: %s\n", str);return 0;
}

3.字符指针

  1. 字符指针可直接赋值为字符串，保存的实际上是字符串的首地址
  2. 这时候，字符串指针所指向的内存不能修改，指针变量本身可以修改
#include <stdio.h>int main() {char *p = "hello";  // 和 const char *p = 'hello' 等价，有没有const都一样// 指针变量所指向的内存不能修改// *p = 'a';    // errprintf("p = %s\n", p);// 指针变量可以修改p = "world";printf("p = %s\n", p);return 0;
}

四、字符串常用库函数

1.strlen

函数说明：

#include <string.h>
size_t strlen(const char *s);
功能：计算指定指定字符串s的长度，不包含字符串结束符‘\0’
参数：s：字符串首地址
返回值：字符串s的长度，size_t为unsigned int类型，不同平台会不一样

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main() {char str[] = "abcdefg";int n = strlen(str);printf("n = %d\n", n);return 0;
}

运行结果：n=7

2.strcpy

函数说明：

#include <string.h>
char *strcpy(char *dest, const char *src);
功能：把src所指向的字符串复制到dest所指向的空间中，'\0'也会拷贝过去
参数：dest：目的字符串首地址，如果参数dest所指的内存空间不够大，可能会造成缓冲溢出的错误情况src：源字符首地址
返回值：成功：返回dest字符串的首地址失败：NULL

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main() {char dest[20] = "123456789";char src[] = "hello world";strcpy(dest, src);printf("%s\n", dest);return 0;
}

运行结果：hello world

3.strcat

函数说明：

#include <string.h>
char *strcat(char *dest, const char *src);
功能：将src字符串连接到dest的尾部，‘\0’也会追加过去
参数：dest：目的字符串首地址src：源字符首地址
返回值：成功：返回dest字符串的首地址失败：NULL

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main() {char str[20] = "123";char *src = "hello world";strcat(str, src);printf("%s\n", str);return 0;
}

运行结果：123hello world

4.strcmp

函数说明：

#include <string.h>
int strcmp(const char *s1, const char *s2);
功能：比较 s1 和 s2 的大小，比较的是字符ASCII码大小。
参数：s1：字符串1首地址s2：字符串2首地址
返回值：相等：0大于：>0小于：<0

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main() {char *str1 = "hello world";char *str2 = "hello mike";if (strcmp(str1, str2) == 0) {printf("str1==str2\n");} else if (strcmp(str1, str2) > 0) {printf("str1>str2\n");} else {printf("str1<str2\n");}return 0;
}

运行结果：str1>str2

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