C 语言编程 — 高级数据类型 — 数组

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《程序编译流程与 GCC 编译器》
《C 语言编程 — 基本语法》
《C 语言编程 — 基本数据类型》
《C 语言编程 — 变量与常量》
《C 语言编程 — 运算符》
《C 语言编程 — 逻辑控制语句》
《C 语言编程 — 函数》
《C 语言编程 — 高级数据类型 — 指针》

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数组

C 语言支持数组数据结构，它可以存储一个固定大小的、具有相同数据类型的元素的有序集合。数组都是由连续的内存空间组成的，最低的地址对应第一个元素，最高的地址对应最后一个元素。数组中的特定元素可以通过索引访问，数组的索引从 0 开始。

声明数组

在 C 中要声明一个数组，需要指定元素的类型和元素的数量：

double balance[10];

现在变量 balance 是一个可用的数组，可以容纳 10 个 double 类型的数字。

初始化数据

• 指定数组长度的初始化：大括号 { } 之间的值的数目不能大于我们在数组声明时在方括号 [ ] 中指定的元素数目。

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

• 不指定数组长度的初始化：数组的长度则为初始化时元素的个数。

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

• 对指定的元素进行赋值

balance[4] = 50.0;

访问数组元素

数组元素可以通过数组名称加索引进行访问。元素的索引是放在方括号内，跟在数组名称的后边。

将一个数组元素取出并赋值给新的变量：

double salary = balance[9];

二维数组

C 语言支持多维数组。多维数组声明的一般形式如下：

type name[size1][size2]...[sizeN];

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

• 二维数组
  

初始化二维数组：

int a[3][4] = {  
 {0, 1, 2, 3} ,   /*  初始化索引号为 0 的行 */
 {4, 5, 6, 7} ,   /*  初始化索引号为 1 的行 */
 {8, 9, 10, 11}   /*  初始化索引号为 2 的行 */
};

//or

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

访问二维数组元素：

int val = a[2][3];

指向数组的指针

数组变量名（标识符）的本质是一个指向数组中第一个元素的常量指针。

double balance[50];

如上，变量名 balance 是一个指向内存地址 &balance[0] 的指针，即数组 balance 的第一个元素的地址。使用数组名作为常量指针是合法的，反之亦然。因此，*(balance + 4) 是一种访问 balance[4] 数据的合法方式。

将数组指针作为实参传入函数

如果函数想接受一个数组（实际上是指针数组入口的指针）作为实参，那么函数必须使用以下三种方式之一来声明函数的形式参数，每种方式都是告诉编译器函数将要接收一个整型指针。同样地，也可以传递一个多维数组作为形式参数。

• 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>

/* 声明一个函数形参为整型指针类型 */
double getAvg(int arr[], int size);


int main(){
    /* 定义并初始化一个数组变量 */
    int balance[5] = {1000, 2, 3, 17, 50};

    /* 传递一个指向数组的指针作为函数实参 */
    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;
}

从函数返回一个数组指针

C 语言不允许函数返回一个完整的数组，但是可以返回一个指向数组的指针。注意，C 不支持在函数外部返回局部变量的地址，除非定义局部变量为 static 变量。

int * myFunction(){}

示例：

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

/* 定义返回整型指针类型结果的函数 */
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(){
    /* 定义一个整型指针变量 */
    int *p;
    int i;

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

运行：

$ ./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

指针数组

有一种情况，我们想用数组来存储指向 int 或 char 或其他数据类型的指针。下面是一个指向整数的指针数组的声明：

int *ptr[MAX];

在这里，把 ptr 声明为一个数组，由 MAX 个整型指针组成。因此，ptr 中的每个元素，都是一个指向 int 值的指针。

#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]; /* 将 int 值的地址赋值到整型指针数组 */
   }
   for ( i = 0; i < MAX; i++)
   {
      printf("Value of var[%d] = %d\n", i, *ptr[i] );
   }
   return 0;
}

array 和 &array 的区别