C 語言編程 — 高級數據類型 — 數組

目錄

前文列表

《程序編譯流程與 GCC 編譯器》
《C 語言編程 — 基本語法》
《C 語言編程 — 基本數據類型》
《C 語言編程 — 變量與常量》
《C 語言編程 — 運算符》
《C 語言編程 — 邏輯控制語句》
《C 語言編程 — 函數》
《C 語言編程 — 高級數據類型 — 指針》

前文列表

數組

C 語言支持數組數據結構，它可以存儲一個固定大小的、具有相同數據類型的元素的有序集合。數組都是由連續的內存空間組成的，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。數組中的特定元素可以通過索引訪問，數組的索引從 0 開始。

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：

double balance[10];

現在變量 balance 是一個可用的數組，可以容納 10 個 double 類型的數字。

初始化數據

• 指定數組長度的初始化：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。

double balance[5] = {1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0};

• 不指定數組長度的初始化：數組的長度則爲初始化時元素的個數。

double balance[] = {1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0};

• 對指定的元素進行賦值

balance[4] = 50.0;

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。

將一個數組元素取出並賦值給新的變量：

double salary = balance[9];

二維數組

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];

int threedim[5][10][4];

• 二維數組
  

初始化二維數組：

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 */
};

//or

int a[3][4] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};

訪問二維數組元素：

int val = a[2][3];

指向數組的指針

數組變量名（標識符）的本質是一個指向數組中第一個元素的常量指針。

double balance[50];

如上，變量名 balance 是一個指向內存地址 &balance[0] 的指針，即數組 balance 的第一個元素的地址。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。

將數組指針作爲實參傳入函數

如果函數想接受一個數組（實際上是指針數組入口的指針）作爲實參，那麼函數必須使用以下三種方式之一來聲明函數的形式參數，每種方式都是告訴編譯器函數將要接收一個整型指針。同樣地，也可以傳遞一個多維數組作爲形式參數。

• 方式 1

void myFunction(int *param){}

• 方式 2

void myFunction(int param[10]){}

• 方式 3

void myFunction(int param[]){}

示例：

#include <stdio.h>

/* 聲明一個函數形參爲整型指針類型 */
double getAvg(int arr[], int size);


int main(){
    /* 定義並初始化一個數組變量 */
    int balance[5] = {1000, 2, 3, 17, 50};

    /* 傳遞一個指向數組的指針作爲函數實參 */
    double avg = getAvg(balance, 5);
    printf("AVG: %f", avg);
    return 0;
}

double getAvg(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;
}

從函數返回一個數組指針

C 語言不允許函數返回一個完整的數組，但是可以返回一個指向數組的指針。注意，C 不支持在函數外部返回局部變量的地址，除非定義局部變量爲 static 變量。

int * myFunction(){}

示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

/* 定義返回整型指針類型結果的函數 */
int * getRandom(){
    static int r[10];
    int i;

    srand((unsigned)time(NULL));
    for(i = 0; i < 10; ++i){
        r[i] = rand();
        printf("r[%d] = %d\n", i, r[i]);
    }
    return r;
}

int main(){
    /* 定義一個整型指針變量 */
    int *p;
    int i;

    p = getRandom();
    for(i = 0; i < 10; i++){
        printf("*(p + %d): %d\n", i, *(p + i));
    }
    return 0;
}

運行：

$ ./main
r[0] = 640773756
r[1] = 1617898688
r[2] = 2004130180
r[3] = 494154148
r[4] = 1999308605
r[5] = 959614519
r[6] = 81389324
r[7] = 1893093458
r[8] = 2121376870
r[9] = 1095386666
*(p + 0): 640773756
*(p + 1): 1617898688
*(p + 2): 2004130180
*(p + 3): 494154148
*(p + 4): 1999308605
*(p + 5): 959614519
*(p + 6): 81389324
*(p + 7): 1893093458
*(p + 8): 2121376870
*(p + 9): 1095386666

指針數組

有一種情況，我們想用數組來存儲指向 int 或 char 或其他數據類型的指針。下面是一個指向整數的指針數組的聲明：

int *ptr[MAX];

在這裏，把 ptr 聲明爲一個數組，由 MAX 個整型指針組成。因此，ptr 中的每個元素，都是一個指向 int 值的指針。

#include <stdio.h>
 
const int MAX = 3;
 
int main ()
{
   int  var[] = {10, 100, 200};
   int i, *ptr[MAX];
 
   for ( i = 0; i < MAX; i++)
   {
      ptr[i] = &var[i]; /* 將 int 值的地址賦值到整型指針數組 */
   }
   for ( i = 0; i < MAX; i++)
   {
      printf("Value of var[%d] = %d\n", i, *ptr[i] );
   }
   return 0;
}

array 和 &array 的區別