C語言數組的概念

在《C語言數據輸出大匯總以及輕量進階》一節中我們舉了一個例子，是輸出一個 4×4 的整數矩陣，代碼如下：

1. #include <stdio.h>
2. #include <stdlib.h>
3. int main()
4. {
5. int a1=20, a2=345, a3=700, a4=22;
6. int b1=56720, b2=9999, b3=20098, b4=2;
7. int c1=233, c2=205, c3=1, c4=6666;
8. int d1=34, d2=0, d3=23, d4=23006783;
10. printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", a1, a2, a3, a4);
11. printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", b1, b2, b3, b4);
12. printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", c1, c2, c3, c4);
13. printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", d1, d2, d3, d4);
15. system("pause");
16. return 0;
17. }

運行結果：

20        345       700       22
56720     9999      20098     2
233       205       1         6666
34        0         23        23006783

矩陣共有 16 個整數，我們為每個整數定義了一個變量，也就是 16 個變量。那么，為了減少變量的數量，讓開發更有效率，能不能為多個數據定義一個變量呢？比如，把每一行的整數放在一個變量里面，或者把 16 個整數全部都放在一個變量里面。

我們知道，要想把數據放入內存，必須先要分配內存空間。放入4個整數，就得分配4個int類型的內存空間：

int a[4];

這樣，就在內存中分配了4個int類型的內存空間，共 4×4=16 個字節，並為它們起了一個名字，叫a。

我們把這樣的一組數據的集合稱為數組（Array），它所包含的每一個數據叫做數組元素（Element），所包含的數據的個數稱為數組長度（Length），例如int a[4];就定義了一個長度為4的整型數組，名字是a。

數組中的每個元素都有一個序號，這個序號從0開始，而不是從我們熟悉的1開始，稱為下標（Index）。使用數組元素時，指明下標即可，形式為：

arrayName[index]

arrayName 為數組名稱，index 為下標。例如，a[0] 表示第0個元素，a[3] 表示第3個元素。

接下來我們就把第一行的4個整數放入數組：

a[0]=20;
a[1]=345;
a[2]=700;
a[3]=22;

這里的0、1、2、3就是數組下標，a[0]、a[1]、a[2]、a[3] 就是數組元素。

我們來總結一下數組的定義方式：

dataType  arrayName[length];

dataType 為數據類型，arrayName 為數組名稱，length 為數組長度。例如：

float m[12];
char ch[9];

需要注意的是：
1) 數組中每個元素的數據類型必須相同，對於int a[4];，每個元素都必須為 int。

2) 數組長度 length 最好是整數或者常量表達式，例如 10、20*4 等，這樣在所有編譯器下都能運行通過；如果 length 中包含了變量，例如 n、4*m 等，在某些編譯器下就會報錯，我們將在《C語言變長數組》一節專門討論這點。

3) 訪問數組元素時，下標的取值范圍為 0 ≤ index < length，過大或過小都會越界，導致數組溢出，發生不可預測的情況

4) 數組是一個整體，它的內存是連續的，下面是int a[4];的內存示意圖：

數組的初始化

上面的代碼是先定義數組再給數組賦值，我們也可以在定義數組的同時賦值：

int a[4] = {20, 345, 700, 22};

{ }中的值即為各元素的初值，各值之間用,間隔。

對數組賦初值需要注意以下幾點：
1) 可以只給部分元素賦初值。當{ }中值的個數少於元素個數時，只給前面部分元素賦值。例如：

int a[10]={12, 19, 22 , 993, 344};

表示只給 a[0]~a[4] 5個元素賦值，而后面5個元素自動賦0值。

當賦值的元素少於數組總體元素的時候，剩余的元素自動初始化為 0：對於short、int、long，就是整數0；對於char，就是字符 '\0'；對於float、double，就是小數0.0。

我們可以通過下面的形式將數組的所有元素初始化為 0：

int a[10] = {0};
char c[10] = {0};
float f[10] = {0};

由於剩余的元素會自動初始化為0，所以只需要給第0個元素賦0值即可。

示例：輸出數組元素。

1. #include <stdio.h>
2. int main()
3. {
4. int a[6] = {299, 34, 92, 100};
5. int b[6], i;
6. //從控制台輸入數據為每個元素賦值
7. for(i=0; i<6; i++){
8. scanf("%d", &b[i]);
9. }
10. //輸出數組元素
11. for(i=0; i<6; i++){
12. printf("%d ", a[i]);
13. }
14. putchar('\n');
15. for(i=0; i<6; i++){
16. printf("%d ", b[i]);
17. }
18. putchar('\n');
20. return 0;
21. }

運行結果：

90 100 33 22 568 10
299  34  92  100  0  0
90  100  33  22  568  10

2) 只能給元素逐個賦值，不能給數組整體賦值。例如給十個元素全部賦1值，只能寫為：

int a[10]={1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1};

而不能寫為：

int a[10]=1;

3) 如給全部元素賦值，那么在數組定義時可以不給出數組的長度。例如：

int a[]={1,2,3,4,5};

等價於

int a[5]={1,2,3,4,5};

最后，我們借助數組來輸出一個 4×4 的矩陣：

純文本復制

1. #include <stdio.h>
2. #include <stdlib.h>
3. int main()
4. {
5. int a[4] = {20, 345, 700, 22};
6. int b[4] = {56720, 9999, 20098, 2};
7. int c[4] = {233, 205, 1, 6666};
8. int d[4] = {34, 0, 23, 23006783};
10. printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", a[0], a[1], a[2], a[3]);
11. printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", b[0], b[1], b[2], b[3]);
12. printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", c[0], c[1], c[2], c[3]);
13. printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", d[0], d[1], d[2], d[3]);
15. system("pause");
16. return 0;
17. }