C语言：一维数组、二维数组、字符数组介绍-编程知识

数组

介绍
- 一维数组
- - 定义
  - 应用方法
  - - 初始化
  - 举例
  - - 示例
    - 结果
- 二维数组
- - 定义
  - 应用方法
  - - 初始化
  - 举例
  - - 示例
    - 结果
- 字符数组
- - 定义
  - 应用方法
  - - 初始化
  - 举例
  - - 示例
    - 结果
    - 分析

介绍

在C语言中，数组是一种基本的数据结构，用于存储一系列相同类型的数据。数组可以是多维的，最常见的是一维数组和二维数组。字符数组用于存储字符串。

一维数组

定义

一维数组是一系列数据的集合，每个数据都是相同类型的，可以通过索引来访问。

类型说明符 数组名[数组长度];

应用方法

初始化：可以在定义时初始化数组
访问：通过索引访问数组元素，索引从0开始
遍历：通常使用for循环来遍历数组

初始化

在C语言中，一维数组可以在声明时进行初始化。
以下是一些常见的初始化方法：

完全初始化：初始化时为数组的每个元素指定一个值

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; 
// 所有元素都被初始化

部分初始化：初始化时只为数组的一部分元素指定值，未指定的元素自动初始化为0
```
int arr[5] = {1, 2};
// arr[0] = 1, arr[1] = 2, arr[2] = arr[3] = arr[4] = 0
```
省略数组大小：在初始化时可以省略数组的大小，编译器会根据初始化列表中的元素数量自动确定数组的大小
```
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5}; 
// 数组大小为5
```
指定初始化器：C99标准引入了指定初始化器，可以初始化数组的特定元素
```
int arr[5] = {[2] = 10, [4] = 20};
// arr[2] = 10, arr[4] = 20, 其他元素为0
```
字符串初始化：字符数组可以用字符串常量进行初始化，编译器会在字符串的末尾自动添加\0（空字符）作为结束符
```
char str[] = "Hello";
// 包含空字符'\0'，数组大小为6
```
零初始化：如果数组在声明时没有被显式初始化，那么其中的元素将自动初始化为0（对于整数和浮点数）或空字符（对于字符数组）
```
int arr[5]; 
// 所有元素都初始化为0
```

示例：

#include <stdio.h>
int main() {int arr1[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; // 完全初始化int arr2[5] = {1, 2}; // 部分初始化int arr3[] = {1, 2, 3, 4, 5}; // 省略数组大小int arr4[5] = {[2] = 10, [4] = 20}; // 指定初始化器char str[] = "Hello"; // 字符串初始化printf("arr1: %d %d %d %d %d\n", arr1[0], arr1[1], arr1[2], arr1[3], arr1[4]);printf("arr2: %d %d %d %d %d\n", arr2[0], arr2[1], arr2[2], arr2[3], arr2[4]);printf("arr3: %d %d %d %d %d\n", arr3[0], arr3[1], arr3[2], arr3[3], arr3[4]);printf("arr4: %d %d %d %d %d\n", arr4[0], arr4[1], arr4[2], arr4[3], arr4[4]);printf("str: %s\n", str);return 0;
}

结果：
在这里插入图片描述

！！！注意，数组的大小必须是一个整型常量表达式，这意味着数组的大小不能是变量！

举例

示例

#include <stdio.h>
int main() {int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; // 定义并初始化数组int sum = 0;// 遍历数组并计算元素之和for (int i = 0; i < 5; i++) {sum += numbers[i];}printf("数组元素之和为：%d\n", sum);return 0;
}

结果

在这里插入图片描述

二维数组

定义

二维数组可以看作是数组的数组，即它由多个一维数组组成，通常用于表示表格或矩阵。

类型说明符 数组名[行数][列数];

应用方法

初始化：可以在定义时初始化二维数组。
访问：通过行索引和列索引访问数组元素。
遍历：通常使用嵌套的for循环来遍历二维数组。

初始化

在C语言中，二维数组可以在声明时进行初始化。
以下是一些常见的初始化方法：

完全初始化：初始化时为二维数组的每个元素指定一个值

int arr[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}}; 
// 所有元素都被初始化

部分初始化：初始化时只为二维数组的一部分元素指定值，未指定的元素自动初始化为0
```
int arr[2][3] = {{1}, {2}};
// arr[0][0] = 1, arr[1][0] = 2, 其他元素为0
```
省略行大小：在初始化时可以省略数组的行大小，但列大小必须指定。编译器会根据初始化列表中的元素数量自动确定行的大小
```
int arr[][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}}; 
// 自动确定为2行3列的数组
```
省略所有大小：如果两个维度都省略，则必须提供足够的初始化器来确定大小
```
int arr[][] = {{1, 2}, {3, 4}}; 
// 错误，至少需要指定一维的大小
```
逐个初始化：可以逐个为二维数组的元素指定值，而不必按照行的形式组织
```
int arr[2][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6}; 
// 等同于{{1, 2, 3}, {4, 5, 6}}
```
零初始化：如果二维数组在声明时没有被显式初始化，那么其中的元素将自动初始化为0
```
int arr[2][3]; 
// 所有元素都初始化为0
```

示例：

#include <stdio.h>
int main() {int arr1[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}}; // 完全初始化int arr2[2][3] = {{1}, {2}}; // 部分初始化int arr3[][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}}; // 省略行大小int arr4[2][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6}; // 逐个初始化int arr5[2][3]; // 零初始化// 打印数组内容for (int i = 0; i < 2; i++) {for (int j = 0; j < 3; j++) {printf("%d ", arr1[i][j]);}printf("\n");}printf("\n");for (int i = 0; i < 2; i++) {for (int j = 0; j < 3; j++) {printf("%d ", arr2[i][j]);}printf("\n");}printf("\n");for (int i = 0; i < 2; i++) {for (int j = 0; j < 3; j++) {printf("%d ", arr3[i][j]);}printf("\n");}printf("\n");for (int i = 0; i < 2; i++) {for (int j = 0; j < 3; j++) {printf("%d ", arr4[i][j]);}printf("\n");}printf("\n");for (int i = 0; i < 2; i++) {for (int j = 0; j < 3; j++) {printf("%d ", arr5[i][j]);}printf("\n");}return 0;
}

结果：
在这里插入图片描述
！！！注意，二维数组的第一维的大小可以省略（如果提供了足够的初始化器来确定行数），但第二维的大小必须指定！

举例

示例

#include <stdio.h>
int main() {int matrix[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}}; // 定义并初始化二维数组int i, j;// 遍历并打印二维数组for (i = 0; i < 2; i++) {for (j = 0; j < 3; j++) {printf("%d ", matrix[i][j]);}printf("\n");}return 0;
}

结果

在这里插入图片描述

字符数组

定义

字符数组用于存储字符串，实际上是一个一维的字符集合。

char 数组名[长度];

应用方法

初始化：可以在定义时初始化字符数组。
访问：通过索引访问字符。
字符串操作：可以使用字符串库函数（如strcpy, strlen, strcmp等）进行操作。

初始化

在C语言中，字符数组用于存储字符串，可以在声明时进行初始化。
以下是一些常见的初始化方法：

字符串初始化：使用双引号括起来的字符串常量来初始化字符数组。编译器会在字符串的末尾自动添加一个空字符\0作为字符串的结束标志。
```
char str[] = "Hello"; 
// 自动包含空字符'\0'，数组大小为6
```

字符初始化：使用单引号括起来的字符来初始化字符数组的每个元素。

char str[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'}; 
// 手动添加空字符，数组大小为6

部分初始化：初始化时只为字符数组的一部分元素指定值，未指定的元素自动初始化为空字符\0。
```
char str[10] = "Hello"; 
// str[0]到str[4]被初始化为'H', 'e', 'l', 'l', 'o'，其余为'\0'
```
省略数组大小：在初始化时可以省略字符数组的大小，编译器会根据初始化列表中的元素数量自动确定数组的大小，并添加一个额外的元素用于存储空字符\0。
```
char str[] = "Hello"; 
// 自动确定为大小为6的数组
```
零初始化：如果字符数组在声明时没有被显式初始化，那么其中的元素将自动初始化为空字符\0。
```
char str[10]; 
// 所有元素都初始化为'\0'
```

示例：

#include <stdio.h>
int main() {char str1[] = "Hello"; // 字符串初始化char str2[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'}; // 字符初始化char str3[10] = "Hello"; // 部分初始化char str4[] = "Hello"; // 省略数组大小char str5[10]; // 零初始化printf("str1: %s\n", str1);printf("str2: %s\n", str2);printf("str3: %s\n", str3);printf("str4: %s\n", str4);// 打印str5的内容和长度printf("str5: ");for (int i = 0; i < 10; i++) {printf("%c", str5[i]);}printf("\n");return 0;
}

输出结果：
在这里插入图片描述

！！！注意，字符数组的大小必须足够容纳字符串中的所有字符以及空字符\0。如果数组大小小于字符串长度，则编译器不会添加空字符，这可能导致字符串处理函数的行为不确定！

举例

示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {char greet[6] = "Hello"; // 定义并初始化字符数组char message[20];// 使用strcpy复制字符串strcpy(message, "World");strcat(greet, " ");strcat(greet, message);printf("拼接后的字符串：%s\n", greet);printf("字符串长度：%zu\n", strlen(greet));return 0;
}