C语言数组详解：从概念到内存存储
C语言数组详解：从概念到内存存储
数组是C语言中非常重要的数据结构，它允许我们存储和操作一组相同类型的数据。本文将详细介绍数组的概念、一维数组和二维数组的创建、初始化、使用方法，以及它们在内存中的存储方式。
前言
数组是一组相同类型元素的集合，可以分为一维数组和多维数组，其中多维数组最常见的是二维数组。本文将详细介绍一维数组和二维数组的创建、初始化、使用方法，以及它们在内存中的存储方式。
一、数组的概念
数组是一组相同类型元素的集合，具体来说：
- 数组中存放的是1个或者多个数据，但是数组元素个数不能为0。
- 数组中存放的多个数据，类型是相同的。
数组分为一维数组和多维数组，多维数组一般比较多见的是二维数组。
二、一维数组
1.一维数组的创建
一维数组创建的基本语法如下：
type arr_name[常量值];
其中：
type指定的是数组中存放数据的类型，可以是：char、short、int、float等，也可以自定义的类型。arr_name指的是数组的名字，这个名字根据实际情况，起的有意义就行。[ ]中的常量值是用来指定数组的大小的，这个数组的大小根据实际的需求指定就行。
我们可以根据需要创建不同类型和大小的数组：
int age[20];
char ch[8];
double score[10];
2.一维数组的初始化
有时候，数组在创建的时候，我们需要给定一些初始值，这种就称为数组初始化。数组的初始化一般使用大括号，将数据放在大括号中。
（1）完全初始化：在定义数组时对全部数组元素赋予初值
int arr[5] = {1,2,3,4,5};
（2）不完全初始化：在定义数组时只给一部分数组元素赋予初值
int arr[5] = {1,2}; //前两个元素初始化为1和2，剩余的元素默认初始化为0
char ch[5] = {'a','b'}; //前两个元素初始化为'a'和'b'，剩余的元素默认初始化为'\0'
（3）在对全部数组元素赋初值时，由于数据的个数已经确定，因此可以不指定数组长度。例如：
int arr[5] = {1,2,3,4,5};
int arr[] = {1,2,3,4,5};
//虽然没有在方括号中指定数组的大小，但是系统会根据花括号中数据的个数来确定数组的大小
3. 一维数组的使用
C语言规定数组是有下标的，下标是从0开始的，假设数组有n个元素，最后一个元素的下标是n-1，下标就相当于数组元素的编号。
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
在C语言中数组的访问提供了下标引用操作符[]，这个操作符叫：下标引用操作符。有了下标访问操作符，我们就可以轻松的访问到数组的元素了，比如我们访问下标为7的元素，我们就可以使用arr[7]，想要访问下标是3的元素，就可以使用arr[3]。
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
printf("%d\n", arr[7]);//8
printf("%d\n", arr[3]);//4
return 0;
}
4.一维数组在内存中的存储
依次打印数组元素的地址：
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("&arr[%d] = %p\n", i, &arr[i]);
}
return 0;
}
从输出的结果我们分析，数组随着下标的增长，地址是由小到大变化的，并且我们发现每两个相邻的元素之间相差4（因为一个整型是4个字节）。所以我们得出结论：数组在内存中是连续存放的。
三、二维数组
1.二维数组的创建
二维数组创建的基本语法如下：
type arr_name[常量值1][常量值2];
举例说明：
int arr[3][5];
- 3表示数组有3行
- 5表示每行有5个元素
int表示数组中的每个元素是整型类型
2. 二维数组的初始化
在创建数组的时候，给定一些初始值，被称为数组初始化。二维数组的初始化也是使用大括号初始化的。
（1）完全初始化：在定义数组时对全部数组元素赋予初值
int arr[3][5] = {1,2,3,4,5,2,3,4,5,6,3,4,5,6,7}; //可以将所有数据写在一个花括号内来对数组进行初始化
int arr[3][5] = {{1,2,3,4,5},{2,3,4,5,6},{3,4,5,6,7}}; //也可以将数据放在几个花括号内分行来对数组进行初始化
（2）不完全初始化：在定义数组时只给一部分数组元素赋予初值
int arr1[3][5] = {1,2,3,4,5,6}; //前6个元素初始化为1~6，剩余的元素默认初始化为0
int arr2[3][5] = {{1,2},{3,4},{5,6}}; //初始化了每一行的前两个元素，每一行剩余的元素默认初始化为0
（3）在对二维数组元素赋初值时，可以省略行数，但不能省略列数（每一行的元素个数）。如下：
int arr1[][5] = {1,2,3,4,5,6};
int arr2[][5] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};
//系统会根据赋初值的元素个数和列数来确定二维数组的行数
3. 二维数组的使用
二维数组访问也是使用下标的形式的，二维数组是有行和列的，只要锁定了行和列就能唯一锁定数组中的一个元素。C语言规定，二维数组的行是从0开始的，列也是从0开始的。
int arr[3][5] = {{1,2,3,4,5},{2,3,4,5,6},{3,4,5,6,7}};
行号和列号都是从0开始的，只要确定了行和列就能唯一锁定数组中的一个元素，比如，我们说：第0行，第0列，快速就能定位出1；第2行，第4列，就能定位出7。
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[3][5] = { 1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7 };
printf("%d\n", arr[0][0]);//1
printf("%d\n", arr[2][4]);//7
return 0;
}
4.二维数组在内存中的存储
像一维数组一样，我们如果想研究二维数组在内存中的存储方式，也是可以打印出数组所有元素的地址的。代码如下：
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[3][5] = { 1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15 };
int i = 0;
int j = 0;
for (i = 0; i < 3; i++)
{
for (j = 0; j < 5; j++)
{
printf("&arr[%d][%d] = %p\n", i, j, &arr[i][j]);
}
}
return 0;
}
从输出的结果来看，每行内部的每个元素都是相邻的，地址之间相差4个字节，跨行位置处的两个元素（如：arr[0][4]和arr[1][0]）之间也是差4个字节，所以二维数组中的每个元素都是连续存放的。