系列文章目录

第一章 C语言基础知识

第二章 C语言控制语句

第三章 C语言函数详解

第四章 C语言数组详解

第五章 C语言操作符详解

第六章 C语言指针详解

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1. 一维数组

1.1 数组的创建

1.2 数组的初始化

1.3 一维数组的使用

2. 二维数组

2.1 二维数组的创建

2.2 二维数组的初始化

2.3 二维数组的使用

3. 数组作为函数参数

项目练习

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1. 一维数组

数组是编程中一种基础且重要的数据结构，用于存储一系列相同类型的元素，这些元素在内存中是连续存放的。在 C 语言中，数组可以存储任何数据类型的元素，如整数、浮点数、字符等。了解数组的工作原理及其特性对于编写有效和高效的程序至关重要。

1.1 数组的创建

type arrayName[arraySize];

•  type 是数组中元素的数据类型，如 int、float、char 等。
• arrayName 是你为数组选择的名称。
• arraySize 是数组中元素的数量，必须是大于零的整数。
• 数组在内存中是连续存放的。随着数组下标的增长，元素的地址，也在有规律的递增。  

int arr1[10];
char arr3[10];
float arr4[1];
double arr5[20];

1.2 数组的初始化

数组可以在声明时立即初始化，也可以在声明后通过索引进行初始化。

在声明时初始化

int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int numbers[5] = {1, 2}; // 等同于 {1, 2, 0, 0, 0}
int numbers[] = {1, 2, 3, 4, 5}; // 数组大小自动设为 5

使用索引初始化

int numbers[5];
numbers[0] = 1;
numbers[1] = 2;
numbers[2] = 3;
numbers[3] = 4;
numbers[4] = 5;

1.3 一维数组的使用

一旦数组被初始化，你可以通过索引访问任何位置的元素，进行读取或修改操作。

printf("%d\n", numbers[2]); // 输出 3
numbers[2] = 100; // 将数组中第三个元素修改为 100
printf("%d\n", numbers[2]); // 输出 100

2. 二维数组

2.1 二维数组的创建

二维数组在内存中也是连续存储的。

type arrayName[rows][columns];

• type 是数组元素的数据类型，例如 int、float 或 char。
• arrayName 是数组的名称。
• rows 指定数组的行数。
• columns 指定数组的列数。

int arr[3][4];
char arr[3][5];
double arr[2][4];

2.2 二维数组的初始化

在声明时初始化

int matrix[3][4] = {
  {1, 2, 3, 4},
  {5, 6, 7, 8},
  {9, 10, 11, 12}
};

如果省略某些值，它们会自动初始化为 0（对于基本数据类型）：

int matrix[3][4] = {
  {1, 2},
  {5, 6},
  {9, 10}
};  // 缺失的元素将被初始化为 0

2.3 二维数组的使用

二维数组中的元素通过两个索引访问，一个用于行，一个用于列。

printf("%d\n", matrix[0][2]);  // 输出第一行第三列的元素，即 3
matrix[0][2] = 100;            // 修改第一行第三列的元素为 100

代码示例：

#include <stdio.h>
int main()
{
    // 声明并初始化一个 3 行 4 列的二维数组，所有元素初始化为 0
    int arr[3][4] = {0};
    
    // 外层循环，控制行的索引
    for(int i = 0; i < 3; i++)
    {
        // 内层循环，控制列的索引
        for(int j = 0; j < 4; j++)
        {
            // 为数组每个元素赋值，值为行索引乘以 4 加上列索引
            arr[i][j] = i * 4 + j;
        }
    }

    // 再次使用外层循环遍历数组行
    for(int i = 0; i < 3; i++)
    {
        // 内层循环遍历数组列
        for(int j = 0; j < 4; j++)
        {
            // 打印每个元素的值，后跟一个空格
            printf("%d ", arr[i][j]);
        }
        // 每打印完一行后输出换行符，以便每行打印在新的一行
        printf("\n");
    }

    return 0;
}

在这个嵌套循环中：

• 外层循环变量 i 从 0 到 2，代表数组的行。
• 内层循环变量 j 从 0 到 3，代表数组的列。

数组的每个元素 arr[i][j] 被赋值为 i*4+j。这种赋值方式使得数组的元素按照其在数组中的位置线性递增：

• 当 i = 0 时，各列的元素为 0, 1, 2, 3。
• 当 i = 1 时，各列的元素为 4, 5, 6, 7。
• 当 i = 2 时，各列的元素为 8, 9, 10, 11。

3. 数组作为函数参数

在 C 语言中，数组可以作为参数传递给函数。这使得函数能够处理数组中的数据，执行诸如搜索、排序、统计等操作。然而，由于 C 语言的数组不存储其自身的长度信息，当数组作为参数传递给函数时，通常需要额外传递数组的长度。

传递方式

在 C 中，数组默认通过指针传递。当你将一个数组作为参数传递给函数时，实际上传递的是数组第一个元素的地址。这意味着在函数内部对数组元素所做的修改将影响原始数组。

函数声明

当你想在函数中使用数组时，可以在函数声明中使用以下任一方式声明数组参数：

void processArray(int arr[], int size);
void processArray(int *arr, int size);

这两种声明方式在功能上是等价的，arr[] 和 *arr 都表示一个指向整数的指针，它指向数组（或其一部分）的起始位置。

在 C 语言中，数组名是指向数组第一个元素的指针。它代表数组在内存中的起始地址，因此通常被视为数组的首地址。数组名在不同的上下文中可以有稍微不同的行为，特别是在作为函数参数时，它们的行为就如同指向数组类型的指针。

例如，如果 arr 是一个整型数组，那么 arr 就可以被视为指向 arr[0] 的指针。尽管数组名本身表示数组的起始地址，但通过与索引配合使用，它可以访问数组中的任何元素。例如，arr[i] 访问从起始地址开始的第 i 个元素。

代码示例：
使用数组作为参数的函数示例，该函数计算整数数组的总和：

#include <stdio.h>

// 函数定义，计算整数数组的总和
int sumArray(int arr[], int size) {
    int sum = 0;  // 初始化总和为 0
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        sum += arr[i];  // 将每个数组元素加到总和中
    }
    return sum;  // 返回计算的总和
}

int main() {
    int numbers[] = {1, 2, 3, 4, 5};  // 声明并初始化一个整数数组
    int total = sumArray(numbers, 5);  // 调用函数并传递数组和数组的大小
    printf("The total sum is: %d\n", total);
    return 0;
}

在这个示例中，sumArray 函数接收一个整数数组和数组的大小作为参数。函数内部使用 for 循环遍历数组，并将所有元素的值累加到 sum 变量中。由于数组是通过指针传递的，arr 参数在函数中直接引用了原始数组 numbers。

项目练习

基于C语言的闯关游戏
（还没编完。。。正在努力中。。。）