#C 语言的数组

数组是C语言中一种基本的数据结构，它将多个相同类型的元素存储在连续的内存位置中。

定义数组的格式为 类型变量名[数组长度] = {值1, 值2, 值3, ...};，例如：

int array[3] = {1, 2, 3};   // 定义一个数组，包含 3 个 int 值

int 是数组元素的类型
array 是数组的变量名，它的类型是 int[3]
3 是数组的长度，数组创建后，长度固定不能改变
{1, 2, 3} 是数组元素的初始值

#索引

通过 数组名[索引] 的方式可以访问数组的元素，索引从 0 开始。

首个元素的索引是 0
末尾元素的索引是 N-1，其中 N 为数组的长度

注意，不能越界访问超出数组范围的位置，例如 int arrry[5] 不能访问 array[5]。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int array[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; // 定义一个数组，包含 5 个 int 值

    printf("%d\n", array[0]);       // 查看索引 0 处的元素
    printf("%d\n", array[1]);       // 查看索引 1 处的元素
    printf("%d\n", array[2]);       // 查看索引 2 处的元素
    printf("%d\n", array[3]);       // 查看索引 3 处的元素
    printf("%d\n", array[4]);       // 查看索引 4 处的元素

    array[0] = 10;  // 修改索引 0 处的元素
    array[1] = 20;  // 修改索引 1 处的元素
    array[2] = 30;  // 修改索引 2 处的元素
    array[3] = 40;  // 修改索引 3 处的元素
    array[4] = 50;  // 修改索引 4 处的元素
    
    printf("%d\n", array[0]);       // 查看索引 0 处的元素
    printf("%d\n", array[1]);       // 查看索引 1 处的元素
    printf("%d\n", array[2]);       // 查看索引 2 处的元素
    printf("%d\n", array[3]);       // 查看索引 3 处的元素
    printf("%d\n", array[4]);       // 查看索引 4 处的元素

    return 0;
}

说明：

这段代码首先创建了长度为 5 的数组，元素的值依次为 1，2，3，4，5
然后依次通过索引 0，1，2，3，4 查看所有元素的值
最后修改元素的值并查看

运行结果：

#省略元素值

定义数组时可以省略部分元素的值，这些值会被自动设为 0。

对于 int 等类型，省略的元素值为 0
对于 float 等类型，省略的元素值为 0.0
对于指针类型，省略的元素值为 NULL

例如：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int array[5] = {1, 2};  // 省略的元素值自动设为 0

    for (int i = 0; i < 5; i += 1)
    {
        printf("%d\n", array[i]);       // 查看索引 i 处的元素
    }

    return 0;
}

说明：

定义数组 array 时长度为 5 而只设定了 2 个值，缺少的后 3 个值自动设为 0

运行结果：

#省略长度

定义数组时可以省略长度，写作 类型变量名[] = {值1, 值2, 值3, ...};，编译器能够根据初始值列表中的值的个数自动判断数组长度。

示例：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};  // 编译器根据值的个数自动判断数组长度为 5

    for (int i = 0; i < 5; i += 1)
    {
        printf("%d\n", array[i]);       // 查看索引 i 处的元素
    }

    return 0;
}

说明：

int array[] = {1, 2, 3, 4, 5}; 没有指定数组长度
编译器根据值的个数自动判断数组长度为 5，array 的类型为 int[5]

运行结果：

#多维数组

多维数组就是数组的数组，也就是数组的元素也是数组。例如：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int array[2][3] = {
        {1, 2, 3},
        {4, 5, 6},
    };  

    for (int row = 0; row < 2; row += 1)
    {
        for (int col = 0; col < 3; col +=1)
        {
            printf("%d, ", array[row][col]);
        }
        printf("\n");
    }

    return 0;
}

说明：

int array[2][3] 是一个二维数组，array 的类型是 int[2][3]，外层数组长度为 2，内层数组长度为 3

运行结果：

1, 2, 3, 
4, 5, 6,

定义多维数组时，只有 最外层的长度可以省略。例如：

// 合法，最外层的长度自动推断为 2
int array1[][3] = {
    {1, 2, 3},
    {4, 5, 6},
};  

// 合法，最外层的长度自动推断为 2
int array2[][3] = {
    {1, 2, 3},
    {4, 5},         // 省略一个元素，实际为 {4, 5, 0}
}; 

// 非法，无法推断内层数组长度
int array3[2][] = {
    {1, 2, 3},
    {4, 5},
};  

// 非法，虽然看起来可以推断内层长度为 3，但是语法禁止
int array4[2][] = {
    {1, 2, 3},
    {4, 5, 6},
};

说明：

array1 和 array2 省略了最外层的长度，可以自动推导为 2
- 内层数组长度为 3，{4, 5} 省略了一个元素，实际为 {4, 5, 0}
array3 和 array4 省略了内层的长度，不合法
- array4 虽然看起来可以推断内层长度为 3，但是语法禁止