C 語言支持數組數據結構,它可以存儲一個固定大小的相同類型元素的順序集合。數組是用來存儲一系列數據,但它往往被認爲是一系列相同類型的變量。
數組的聲明並不是聲明一個個單獨的變量,比如 number0、number1、...、number99,而是聲明一個數組變量,比如 numbers,然後使用 numbers[0]、numbers[1]、...、numbers[99] 來代表一個個單獨的變量。數組中的特定元素可以通過索引訪問。
所有的數組都是由連續的內存位置組成。最低的地址對應第一個元素,最高的地址對應最後一個元素。
聲明數組
在 C 中要聲明一個數組,需要指定元素的類型和元素的數量,如下所示:
type arrayName [ arraySize ];
這叫做一維數組。arraySize 必須是一個大於零的整數常量,type 可以是任意有效的 C 數據類型。例如,要聲明一個類型爲 double 的包含 10 個元素的數組 balance,聲明語句如下:
double balance[10];
初始化數組
在 C 中,您可以逐個初始化數組,也可以使用一個初始化語句,如下所示:
double balance[5] = {1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0};
大括號 { } 之間的值的數目不能大於我們在數組聲明時在方括號 [ ] 中指定的元素數目。
如果您省略掉了數組的大小,數組的大小則爲初始化時元素的個數。因此,如果:
double balance[] = {1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0};
將創建一個數組,它與前一個實例中所創建的數組是完全相同的。下面是一個爲數組中某個元素賦值的實例:
balance[4] = 50.0;
上述的語句把數組中第五個元素的值賦爲 50.0。所有的數組都是以 0 作爲它們第一個元素的索引,也被稱爲基索引,數組的最後一個索引是數組的總大小減去 1。
訪問數組元素
數組元素可以通過數組名稱加索引進行訪問。元素的索引是放在方括號內,跟在數組名稱的後邊。例如:
double salary = balance[9];
上面的語句將把數組中第 10 個元素的值賦給 salary 變量。下面的實例使用了上述的三個概念,即,聲明數組、數組賦值、訪問數組:
#include <stdio.h>
int main ()
{
int n[ 10 ]; /* n 是一個包含 10 個整數的數組 */
int i,j;
/* 初始化數組元素 */
for ( i = 0; i < 10; i++ )
{
n[ i ] = i + 100; /* 設置元素 i 爲 i + 100 */
}
/* 輸出數組中每個元素的值 */
for (j = 0; j < 10; j++ )
{
printf("Element[%d] = %d\n", j, n[j] );
}
return 0;
}
當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
Element[0] = 100 Element[1] = 101 Element[2] = 102 Element[3] = 103 Element[4] = 104 Element[5] = 105 Element[6] = 106 Element[7] = 107 Element[8] = 108 Element[9] = 109
指向數組的指針
數組名是一個指向數組中第一個元素的常量指針。因此,在下面的聲明中:
double balance[50];
balance 是一個指向 &balance[0] 的指針,即數組 balance 的第一個元素的地址。因此,下面的程序片段把 p 賦值爲 balance 的第一個元素的地址:
double *p;
double balance[10];
p = balance;
使用數組名作爲常量指針是合法的,反之亦然。因此,*(balance + 4) 是一種訪問 balance[4] 數據的合法方式。
一旦您把第一個元素的地址存儲在 p 中,您就可以使用 *p、*(p+1)、*(p+2) 等來訪問數組元素。下面的實例演示了上面討論到的這些概念:
#include <stdio.h>
int main ()
{
/* 帶有 5 個元素的整型數組 */
double balance[5] = {1000.0, 2.0, 3.4, 17.0, 50.0};
double *p;
int i;
p = balance;
/* 輸出數組中每個元素的值 */
printf( "使用指針的數組值\n");
for ( i = 0; i < 5; i++ )
{
printf("*(p + %d) : %f\n", i, *(p + i) );
}
printf( "使用 balance 作爲地址的數組值\n");
for ( i = 0; i < 5; i++ )
{
printf("*(balance + %d) : %f\n", i, *(balance + i) );
}
return 0;
}
當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
使用指針的數組值 *(p + 0) : 1000.000000 *(p + 1) : 2.000000 *(p + 2) : 3.400000 *(p + 3) : 17.000000 *(p + 4) : 50.000000 使用 balance 作爲地址的數組值 *(balance + 0) : 1000.000000 *(balance + 1) : 2.000000 *(balance + 2) : 3.400000 *(balance + 3) : 17.000000 *(balance + 4) : 50.000000
在上面的實例中,p 是一個指向 double 型的指針,這意味着它可以存儲一個 double 類型的變量。一旦我們有了 p 中的地址,*p 將給出存儲在 p 中相應地址的值;
從函數返回數組
C 語言不允許返回一個完整的數組作爲函數的參數。但是,您可以通過指定不帶索引的數組名來返回一個指向數組的指針。
如果您想要從函數返回一個一維數組,您必須聲明一個返回指針的函數,如下:
int * myFunction()
{
.
.
.
}
另外,C 不支持在函數外返回局部變量的地址,除非定義局部變量爲 static 變量;
現在,讓我們來看下面的函數,它會生成 10 個隨機數,並使用數組來返回它們,具體如下:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
/* 要生成和返回隨機數的函數 */
int * getRandom( )
{
static int r[10];
int i;
/* 設置種子 */
srand( (unsigned)time( NULL ) );
for ( i = 0; i < 10; ++i)
{
r[i] = rand();
printf( "r[%d] = %d\n", i, r[i]);
}
return r;
}
/* 要調用上面定義函數的主函數 */
int main ()
{
/* 一個指向整數的指針 */
int *p;
int i;
p = getRandom();
for ( i = 0; i < 10; i++ )
{
printf( "*(p + %d) : %d\n", i, *(p + i));
}
return 0;
}
當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
r[0] = 313959809 r[1] = 1759055877 r[2] = 1113101911 r[3] = 2133832223 r[4] = 2073354073 r[5] = 167288147 r[6] = 1827471542 r[7] = 834791014 r[8] = 1901409888 r[9] = 1990469526 *(p + 0) : 313959809 *(p + 1) : 1759055877 *(p + 2) : 1113101911 *(p + 3) : 2133832223 *(p + 4) : 2073354073 *(p + 5) : 167288147 *(p + 6) : 1827471542 *(p + 7) : 834791014 *(p + 8) : 1901409888 *(p + 9) : 199046952
傳遞數組給函數
如果您想要在函數中傳遞一個一維數組作爲參數,您必須以下面三種方式來聲明函數形式參數,這三種聲明方式的結果是一樣的,因爲每種方式都會告訴編譯器將要接收一個整型指針。同樣地,您也可以傳遞一個多維數組作爲形式參數。
方式 1
形式參數是一個指針:
void myFunction(int *param)
{
.
.
.
}
方式 2
形式參數是一個已定義大小的數組:
void myFunction(int param[10])
{
.
.
.
}
方式 3
形式參數是一個未定義大小的數組:
void myFunction(int param[])
{
.
.
.
}
現在,讓我們來看下面這個函數,它把數組作爲參數,同時還傳遞了另一個參數,根據所傳的參數,會返回數組中各元素的平均值:
double getAverage(int arr[], int size)
{
int i;
double avg;
double sum;
for (i = 0; i < size; ++i)
{
sum += arr[i];
}
avg = sum / size;
return avg;
}
#include <stdio.h>
/* 函數聲明 */
double getAverage(int arr[], int size);
int main ()
{
/* 帶有 5 個元素的整型數組 */
int balance[5] = {1000, 2, 3, 17, 50};
double avg;
/* 傳遞一個指向數組的指針作爲參數 */
avg = getAverage( balance, 5 ) ;
/* 輸出返回值 */
printf( "平均值是: %f ", avg );
return 0;
}
double getAverage(int arr[], int size)
{
int i;
double avg;
double sum=0;
for (i = 0; i < size; ++i)
{
sum += arr[i];
}
avg = sum / size;
return avg;
}
當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
平均值是: 214.400000
多維數組
C 語言支持多維數組。多維數組聲明的一般形式如下:
type name[size1][size2]...[sizeN];
例如,下面的聲明創建了一個三維 5 . 10 . 4 整型數組:
int threedim[5][10][4];
二維數組
多維數組最簡單的形式是二維數組。一個二維數組,在本質上,是一個一維數組的列表。聲明一個 x 行 y 列的二維整型數組,形式如下:
type arrayName [ x ][ y ];
其中,type 可以是任意有效的 C 數據類型,arrayName 是一個有效的 C 標識符。一個二維數組可以被認爲是一個帶有 x 行和 y 列的表格。下面是一個二維數組,包含 3 行和 4 列:
int x[3][4];
初始化二維數組
多維數組可以通過在括號內爲每行指定值來進行初始化。下面是一個帶有 3 行 4 列的數組:
int a[3][4] = {
{0, 1, 2, 3} , /* 初始化索引號爲 0 的行 */
{4, 5, 6, 7} , /* 初始化索引號爲 1 的行 */
{8, 9, 10, 11} /* 初始化索引號爲 2 的行 */
};
內部嵌套的括號是可選的,下面的初始化與上面是等同的:
int a[3][4] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};
來看看下面的程序,我們將使用嵌套循環來處理二維數組:
#include <stdio.h>
int main ()
{
/* 一個帶有 5 行 2 列的數組 */
int a[5][2] = { {0,0}, {1,2}, {2,4}, {3,6},{4,8}};
int i, j;
/* 輸出數組中每個元素的值 */
for ( i = 0; i < 5; i++ )
{
for ( j = 0; j < 2; j++ )
{
printf("a[%d][%d] = %d\n", i,j, a[i][j] );
}
}
return 0;
}
當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
a[0][0] = 0 a[0][1] = 0 a[1][0] = 1 a[1][1] = 2 a[2][0] = 2 a[2][1] = 4 a[3][0] = 3 a[3][1] = 6 a[4][0] = 4 a[4][1] = 8
二維數組存放字符串,讀取時當一維數組使用。比如:
#include<stdio.h>
int main(){
int i;
char names[6][50]={"馬超","關平","趙雲","張飛","關羽","劉備"};
for(i=0;i<6;i++) {
printf("悍將名稱:%s\n",names[i]);
}
return 0;
}
輸出結果爲:
悍將名稱:馬超 悍將名稱:關平 悍將名稱:趙雲 悍將名稱:張飛 悍將名稱:關羽 悍將名稱:劉備