数组的定义，初始化和使用，C语言数组详解

数组的定义，初始化和使用，C语言数组详解
数组可以说是目前为止讲到的第一个真正意义上存储数据的结构。

虽然前面学习的变量也能存储数据，但变量所能存储的数据很有限。

不仅如此，数组和指针（后续会讲）是相辅相成的，学习数组可以为学习指针打下基础。

那么到底什么是数组呢？顾名思义数组就是很多数的组合！那么这些数有没有什么要求呢，是不是不管什么数组合在一起都是数组呢？同一数组中存储的数必须满足以下两个条件：
1.这些数的类型必须相同。

2.这些数在内存中必须是连续存储的。

换句话说，数组是在内存中连续存储的具有相同类型的一组数据的集合。

一维数组
一维数组的定义方式如下：
类型说明符数组名[常量表达式];
例如：
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1.int a[5];
int a[5];
它表示定义了一个整型数组，数组名为 a，定义的数组称为数组 a。

数组名a 除了表示该数组之外，还表示该数组的首地址（关于地址现在先不讨论，稍后讲指针的时候再说）。

此时数组 a 中有 5 个元素，每个元素都是 int 型变量，而且它们在内存中的地址是连续分配的。

也就是说，int 型变量占 4 字节的内存空间，那么 5 个int型变量就占 20 字节的内存空间，而且它们的地址是连续分配的。

这里的元素就是变量的意思，数组中习惯上称为元素。

在定义数组时，需要指定数组中元素的个数。

方括号中的常量表达式就是用来指定元素的个数。

数组中元素的个数又称数组的长度。

数组中既然有多个元素，那么如何区分这些元素呢？方法是通过给每个元素进行编号。

数组元素的编号又叫下标。

数组中的下标是从0 开始的（而不是1）。

那么，如何通过下标表示每个数组元素的呢？通过“数组名[下标]”的方式。

例如“int a[5];”表示定义了有 5 个元素的数组 a，这 5 个元素分别为 a[0]、a[1]、a[2]、a[3]、a[4]。

其中a[0]、a[1]、a[2]、a[3]、a[4] 分别表示这5 个元素的变量名。

为什么下标是从 0 开始而不是从 1 开始呢？试想，如果从 1 开始，那么数组的第 5 个元素就是 a[5]，而定义数组时是 int a[5]，两个都是a[5] 就容易产生混淆。

而下标从0 开始就不存在这个问题了！所以定义一个数组 a[n]，那么这个数组中元素最大的下标是 n–1；而元素 a[i] 表示数组 a 中第 i 1 个元素。

另外，方括号中的常量表达式可以是“数字常量表达式”，也可以是“符号常量表达式”。

但不管是什么表达式，必须是常量，绝对不能是变量。

通常情况下C 语言不允许对数组的长度进行动态定义，换句话说，数组的大小不依赖程序运行过程中变量的值。

非通常的情况为动态内存分配，此种情况下数组的长度就可以动态定义，这个稍后会讲。

一维数组初始化
一维数组的初始化可以使用以下方法实现:
1) 定义数组时给所有元素赋初值，这叫“完全初始化”。

例如：
1.int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
通过将数组元素的初值依次放在一对花括号中，如此初始化之后，a[0]=1；a[1]=2；a[2]=3；a[3]=4；a[4]=5，即从左到右依次赋给每个元素。

需要注意的是，初始化时各元素间是用逗号隔开的，不是用分号。

2) 可以只给一部分元素赋值，这叫“不完全初始化”。

例如：
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1.int a[5] = {1, 2};
int a[5] = {1, 2};
定义的数组 a 有 5 个元素，但花括号内只提供两个初值，这表示只给前面两个元素a[0]、a[1] 初始化，而后面三个元素都没有被初始化。

不完全初始化时，没有被初始化的元素自动为 0。

需要注意的是，“不完全初始化”和“完全不初始化”不一样。

如果“完全不初始化”，即只定义“int a[5]；”而不初始化，那么各个元素的值就不是0了，所有元素都是垃圾值。

你也不能写成“int a[5]={}；”。

如果大括号中什么都不写，那就是极其严重的语法错误。

大括号中最少要写一个数。

比如“int a[5]={0}；”，这时就是给数组“清零”，此时数组中每个元素都是零。

此外，如果定义的数组的长度比花括号中所提供的初值的个数少，也是语法错误，如“a[2]={1，2，3，4，5}；”。

3) 如果定义数组时就给数组中所有元素赋初值，那么就可以不指定数组的长度，因为此时元素的个数已经确定了。

编程时我们经常都会使用这种写法，因为方便，既不会出问题，也不用自己计算有几个元素，系统会自动分配空间。

例如：
1.int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
可以写成：
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1.int a[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int a[] = {1, 2, 3, 4, 5};
第二种写法的花括号中有 5 个数，所以系统会自动定义数组 a 的长度为5。

但是要注意，只有在定义数组时就初始化才可以这样写。

如果定义数组时不初始化，那么省略数组长度就是语法错误。

比如：复制纯文本复制
1.int a[];
int a[];
那么编译时就会提示错误，编译器会提示你没有指定数组的长度。

下面给大家写一个简单的程序：
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1.# include <stdio.h>
2.int main(void)
3.{
4.int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
5.int i;
6.for (i=0; i<5; i)
7.{
8.printf('%d\n', a[i]);
9.}
10.return 0;
11.}
# include <stdio.h> int main(void) { int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; int i; for (i=0; i<5; i) { printf('%d\n', a[i]); } return 0; }
输出结果是：
1
2
3
4
5
a 表示数组的名字，[5] 表示这个数组有 5 个元素，并分别用 a[0]、a[1]、a[2]、a[3]、a[4] 表示。

并分别把花括号内的1、2、3、4、5 赋给变量 a[0]、a[1]、a[2]、a[3]、a[4]。

再次强调，下标从 0 开始，即从 a[0] 开始，而不是 a[1]。

也可以用 scanf 手动从键盘对数组进行初始化：
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1.# include <stdio.h>
2.int main(void)
3.{
4.int a[5] = {0}; //数组清零初始化
5.int i;
6.printf('请输入5个数:');
7.for (i=0; i<5; i)
8.{
9.scanf('%d', &a[i] );
10.}
11.for (i=0; i<5; i)
12.{
13.printf('%d 20', a[i]);
14.}
15.printf('\n');
16.return 0;
17.}
# include <stdio.h>
int main(void)
{
int a[5] = {0}; //数组清零初始化
int i;
printf('请输入5个数:');
for (i=0; i<5; i)
{
scanf('%d', &a[i] );
}
for (i=0; i<5; i)
{
printf('%d 20', a[i]);
}
printf('\n');
return 0;
}
输出结果是：
请输入5个数:1 2 3 4 5
1 2 3 4 5
同使用scanf 给字符数组输入字符串时有所不同，输入数字时必须用 for 循环进行输入。

而输入字符串时无须用循环，直接用 scanf 就可以了。

一维数组元素的引用
数组必须先定义，然后使用。

C 语言规定，只能逐个引用数组元素，而不能一次引用整个数组。

前面讲过，数组元素的表示形式为：数组名[下标]
下标可以是整型常量或整型表达式，比如：
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1.a[0] = a[5] a[7] - a[2 * 3]
a[0] = a[5] a[7] - a[2 * 3]
千万要注意，定义数组时用到的“数组名[常量表达式]”和引用数组元素时用到的“数组名[下标]”是有区别的，定义数组时的常量表达式表示的是数组的长度，而引用数组元素时的下标表示的是元素的编号。

比如：
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1.# include <stdio.h>
2.int main(void)
3.{
4.int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; //定义长度为5的数组a
5.int t;
6.t = a[3]; /*引用数组a中下标为3的元素a[3], 此时的3不代表数组的长度*/
7.printf('t = %d\n', t);
8.return 0;
9.}
# include <stdio.h>
int main(void)
{
int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; //定义长度为5的数组a
int t;
t = a[3]; /*引用数组a中下标为3的元素a[3], 此时的3不代表数组的长度*/
printf('t = %d\n', t);
return 0;
}
输出结果是：
t = 4
“int a[5]；”是定义了有5 个元素的数组，这5 个元素分别为a[0]、a[1]、a[2]、a[3]、a[4]。

而 t=a[3] 中的 a[3] 不是数组，只是其中的元素 a[3]。

因此，下面这个程序是错的：
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1.# include <stdio.h>
2.int main(void)
3.{
4.int a[5];
5.a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
6.return 0;
7.}
# include <stdio.h> int main(void) { int a[5]; a[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; return 0; }
错误的原因是下面的 a[5] 不是数组。

只有在定义的时候“a[常量]”表示的才是数组，此时方括号中的数字才表示数组长度。

除此之外程序中任何地方看到“a[常量]”都不是数组，都只是数组的一个元素、一个变量，此时的“常量”表示的是元素的下标。

此外，当给元素单独赋值时不能加大括号，因为元素就是变量，即a[5] 只是一个变量名。

前面是怎么给变量赋值的现在就怎么给数组元素赋值，比如“a[5]=1；”。

但是对于上面这个程序，这么写还是错误的。

因为数组元素的下标是从0 开始的，数组a 的元素只有a[0]~a[4]，并没有 a[5] 这个元素。