第五章：一维数组与字符数组

第一节：一维数组

1. 数组的定义

C语言提供的数组，通过一个符号来访问多个元素。

特点：

1. 具有相同的数据类型。
2. 使用过程中需要保留原始数据。

数组是构造数据类型。所谓数组，是指一组具有相同数据类型的数据的有序集合。

格式：

类型说明符 数组名[常量表达式];

例如：int a[10];

声明数组时要遵循以下规则：

1. 数组名的命名规则和变量名相同，即遵循标识符命名规则。
2. 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用来表示元素的个数，即数组长度。
3. 常量表达式中可以包含常量和符号常量，但不能包含变量。即不允许对数组大小的做动态定义。

2. 一维数组在内存中的存储

数组元素下标从0开始。

一维数组初始化方法：

1. 在定义数组时对数组元素赋初值。int a[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
2. 可以只给一部分元素赋值。int a[10]={0,1,2,3,4,};表示只给前5个元素赋初值，后5个元素的值为0。
3. 如果要使一个数组中的全部元素值为0，可以写成：int a[10]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};或int a[10]={0};
4. 在对全部数组元素赋初始值时，由于数组的个数已经确定，因此可以不指定数组的长度。int a[]={1,2,3,4,5};

第二节：数组访问越界与传递

1. 数组的访问越界

#include int main() {int a[5]={1,2,3,4,5};int j=20;int i=30;a[5]=6;  // 越界访问a[6]=7;  // 越界访问导致其他变量值发生变化，异常printf("i=%d\n",i);  // i发生变化printf("j=%d\n",j);return 0;
}

F:\Computer\Project\practice\5\5.1-transboundary\cmake-build-debug\5_1_transboundary.exe
i=7
j=20进程已结束，退出代码为 0

解析：a[5]，a[6]属于越界访问。在内存中，读取到的变量值是紧挨在一起的，如果越界，就会导致其他变量的值被修改。

需要注意的是，编译器并不检查程序对数组下标的引用是否在合法范围内。好处是效率更高，坏处是无法检测出无效的下标引用。需要做好检查。

2. 数组的传递

一维数组在传递时，其长度是传递不过去的，所以我们通过借助另外一个参数len来传递数组中的元素个数。

#include void print(int b[],int len){  // 子函数需要两个形式参数int i;for (int i = 0; i < len; i++) {printf("%3d",b[i]);}b[4]=20;printf("\n");
}int main() {int a[5]={1,2,3,4,5};printf("before a[4]=%d\n",a[4]);print(a,5);  // 5是数组a的长度printf("after a[4]=%d\n",a[4]);  // a[4]的值已被修改return 0;
}

F:\Computer\Project\practice\5\5.2-transmit\cmake-build-debug\5_2_transmit.exe
before a[4]=51  2  3  4  5
after a[4]=20进程已结束，退出代码为 0

解析：实际数组名中存储的数组的首地址，在调用函数时，试将数组的首地址给了变量b（指针类型），print函数对数组的修改，同等于main函数中对数组的修改。另外通过len将数组长度传递给了函数。

第三节：字符数组与scanf读取字符串

1. 字符数组初始化及传递

字符数组定义：
例如：char c[10];

字符数组初始化和一维数组类似：

char c[10]={‘I’,‘a’,‘m’,‘h’,‘a’,‘p’,‘p’,‘y’};

或者：

c[0]=‘I’;c[1]=‘a’;c[2]=‘m’;…

因为字符数组一般用来存取字符串，所以通常采用的初始化方法是 char c[10]=“hello”。

字符数组存储的字符串长度必须比字符数组定义长度少1个字节，例如：char c[10]最长存储9个字节，剩余的1个字符用来存储’\0’。

#include int main() {char c[5]={'h','e','l','l','o'};  // 5个字符，定义长度是5，会出现乱码，因为字符没有结束符。最少要定义长度为6char d[5]="how";   // 3个字符，定义长度为5，不会出现乱码printf("%s\n",c);printf("%s\n",d);return 0;
}

F:\Computer\Project\practice\5\5.3-char\cmake-build-debug\5_3_char.exe
hello?
how进程已结束，退出代码为 0

字符数组通过结尾标识’\0’来判断是否结尾。一维数组没有标识，所以需要传递长度，而字符数组不需要传递长度。

#include void print(char c[]){int i=0;while (c[i]){printf("%c",c[i]);i++;}
}int main() {char c[5]={'h','e','l','l','o'};  // 5个字符，定义长度是5，会出现乱码，因为字符没有结束符。最少要定义长度为6char d[5]="how";   // 3个字符，定义长度为5，不会出现乱码printf("%s\n",c);  // 使用%s直接输出字符串printf("%s\n",d);
//    printf("================\n");
//    printf("%x\n",*c);  用于打印内存信息
//    printf("%x\n",*(c+1));
//    printf("%x\n",*(c+2));
//    printf("%x\n",*(c+3));
//    printf("%x\n",*(c+4));
//    printf("%x\n",*(c+5));
//    printf("%x\n",*(c+6));
//    printf("%x\n",*(c+7));print(d);return 0;
}

F:\Computer\Project\practice\5\5.3-char\cmake-build-debug\5_3_char.exe
hello?q
how
how
进程已结束，退出代码为 0

2. scanf读取字符串

scanf读取字符串使用%s

#include int main() {char c[10];char d[10];scanf("%s",c);printf("%s\n",c);scanf("%s%s",c,d);printf("c=%s,d=%s\n",c,d);return 0;
}

F:\Computer\Project\practice\5\5.3-scarry_char\cmake-build-debug\5_3_scarry_char.exe
hello
hello
are you
c=are,d=you进程已结束，退出代码为 0

解析：scanf通过%s读取字符串，对c和d分别输入"are"和"you"（中间加一个空格），scanf在使用%s读取字符串时，会忽略空格和回车，这一点和%d和%f类似。

第四节：gets、puts、str系列讲解

1. gets函数与puts函数

gets函数类似于scanf函数，用于读取标准输入。区别是scanf遇到空格就认为读取结束，而gets不会，所以某些场景下需要使用gets函数。

gets函数读取字符并把它们加载到str(字符串)中，遇到’\n’才认为读取结束，但不会存储’\n’，而是存储成空字符’\0’。

puts函数类似于printf函数，用于输出标准输出。

puts函数把str（字符串）写入标准输出。并打印到屏幕上，同时打印换行。相对于printf函数，puts只能用于输出字符串，同时多打印一个换行符，等价于printf{“%s\n”,c};

#include int main() {char c[20];gets(c);   // 相当于scanfputs(c);   // 相当于printfreturn 0;
}

F:\Computer\Project\practice\5\5.4-gets_puts\cmake-build-debug\5_4_gets_puts.exe
how are you
how are you进程已结束，退出代码为 0

2. str系列字符串操作函数

strlen:用于统计字符串长度。

strcpy:用于将某个字符串复制到字符数组中。

strcmp:用于比较两个字符串的大小。

strcat:用于将两个字符串连接到一起。

str系列操作函数需要引入标准输入流#include 。

#include 
#include int mystrlen(char c[]){int i=0;while (c[i]){i++;}return i;
}int main() {int len;char c[20];char d[100]="world";gets(c);  // 给c输入helloputs(c);len= strlen(c);printf("len=%d\n",len);  // 打印c的长度len=mystrlen(c);printf("mylen=%d\n",len);printf("%s\n",strcat(c,d));  // 将d拼接在c的后面，并打印printf("%s\n",strcpy(d,c));  // 将c的值赋给d，并打印puts(d);  // 打印此刻d的值printf("c?d %d\n", strcmp(c,d));  // 比较c和d的大小，并打印。return 0;
}

F:\Computer\Project\practice\5\5.4-str\cmake-build-debug\5_4_str.exe
hello
hello
len=5
mylen=5
helloworld
helloworld
helloworld
c?d 0进程已结束，退出代码为 0

解析：对于赋值和拼接的场景，目标数组一定要大于字符串大小，即sizeof(d)>strlen©，否则会造成访问越界。

比较大小方法：将每个字母转换成ASCII码值，从前到后依次比较。如果相等，则返回0。如果前边比后边大，返回1。如果前边比后边小，返回-1。