目录
## 数组概念
## 数组使用
## 数组初始化
## 数组名
## 数组长度
## 数组相关题目
1、找最大值
2、逆置
## 数组和指针
指针加整数的含义
## 指针数组
## 数组名做函数参数
## 函数参数传递数组
1、在函数内部
2. 在函数外部
## 多维数组
使用下标访问
## 字符数组与字符串
## 字符串输入输出
fgets函数
## 字符指针
## 字符串常用库函数
1、strlen
2、strcpy
3、strcat
4、strcmp
## 案例:自定义一个函数my_strlen(),实现的功能和strlen一样
## 数组概念
- 一种数据结构,用于存储一组具有相同数据类型的数据
- 每个元素可以通过一个索引(下标)来访问,索引从 0 开始,最大值为数组长度减 1
## 数组使用
#include <stdio.h>int main() {// 定义了一个数组,名字叫a,有10个成员,每个成员都是int类型int a[10]; // a[0]…… a[9],没有a[10]// 没有a这个变量,a是数组的名字,但不是变量名,它是常量a[0] = 0;// ……a[9] = 9;// 数据越界,超出范围,错误// a[10] = 10; // errfor (int i = 0; i < 10; i++) {a[i] = i; // 给数组赋值}// 遍历数组,并输出每个成员的值for (int i = 0; i < 10; i++) {printf("%d ", a[i]);}printf("\n");return 0;
}
## 数组初始化
int a1[5] = { 1, 2, 3, 4, 5}; // 定义一个数组,同时初始化所有成员变量int a2[5] = { 1, 2, 3 }; // 初始化前三个成员,后面所有元素都设置为0int a3[5] = { 0 }; // 所有的成员都设置为0// []中不定义元素个数,定义时必须初始化int a4[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; // 定义了一个数组,有5个成员
## 数组名
- 数组名是一个地址的常量,代表数组中首元素的地址,即
arr == &arr[0]
## 数组长度
#include <stdio.h>int main() {// 定义一个数组,同时初始化所有成员变量int a[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}; // 数组名是一个地址的常量,代表数组中首元素的地址printf("a = %p\n", a);printf("&a[0] = %p\n", &a[0]);int n = sizeof(a); // 数组占用内存的大小,10个int类型,10 * 4 = 40int n0 = sizeof(a[0]); // 数组第0个元素占用内存大小,第0个元素为int,4int num = n / n0; // 元素个数printf("n = %d, n0 = %d, num = %d\n", n, n0, num);return 0;
}
## 数组相关题目
1、找最大值
#include <stdio.h>int main() {// 定义一个数组,同时初始化所有成员变量int a[] = {1, -2, 3, -4, 5, -6, 7, -8, -9, 10};// 假设第0个元素就是最大值int temp = a[0];for (int i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(a[0]); i++) {// 如果有元素比临时的最大值大,就交换值if (a[i] > temp) {temp = a[i];}}printf("数组中最大值为:%d\n", temp);return 0;
}
2、逆置
#include <stdio.h>int main() {// 定义一个数组,同时初始化所有成员变量int a[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}; int i = 0; // 首元素下标int j = sizeof(a) / sizeof(a[0]) - 1; // 尾元素下标int temp;while (i < j) {// 元素交换值temp = a[i];a[i] = a[j];a[j] = temp;// 位置移动i++;j--;}for (i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(a[0]); i++) {printf("%d, ", a[i]);}return 0;
}
## 数组和指针
- 数组名字是数组的首元素地址,但它是一个常量
*
和[]
效果一样,都是操作指针所指向的内存
#include <stdio.h>int main() {int a[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};int i = 0;int n = sizeof(a) / sizeof(a[0]);for (i = 0; i < n; i++) {// * 和 [] 效果一样,都是操作指针所指向的内存// printf("%d, ", a[i]);printf("%d, ", *(a + i)); //a+i参考指针步长}printf("\n");// 定义一个指针变量保存a的地址int *p = a; for (i = 0; i < n; i++) {// printf("%d, ", p[i]);printf("%d, ", *(p + i));}printf("\n");return 0;
}
指针加整数的含义
a
是一个指针,假设它指向一个数组的首地址;i
是一个整数。a + i
表示将指针a
向后移动i
个单位。这里的“单位”是指指针所指向的数据类型大小。例如:- 如果
a
是一个指向int
类型的指针,那么a + i
表示将指针a
向后移动i * sizeof(int)
字节。 - 如果
a
是一个指向char
类型的指针,那么a + i
表示将指针a
向后移动i * sizeof(char)
字节(sizeof(char)
通常为1字节)。
## 指针数组
数组的每一个元素都是指针类型
#include <stdio.h>int main() {// 指针数组int *p[3];int a = 1;int b = 2;int c = 3;// 指针变量赋值p[0] = &a;p[1] = &b;p[2] = &c;for (int i = 0; i < sizeof(p) / sizeof(p[0]); i++) {printf("%d, ", *(*(p + i)));// printf("%d, ", *(p[i]));}printf("\n");return 0;
}
- *(p + i):取出数组p中的元素内容
- *(*(p + i)):由于每个元素存储的是地址,所以需要对地址解引用
## 数组名做函数参数
#include <stdio.h>// 下面3种写法完全等价
// void print_arr(int a[10], int n)
// void print_arr(int a[], int n)
void print_arr(int *a, int n) {int i = 0;for (i = 0; i < n; i++) {printf("%d, ", a[i]);}printf("\n");
}int main() {int a[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};int n = sizeof(a) / sizeof(a[0]);// 数组名做函数参数print_arr(a, n);return 0;
}
## 函数参数传递数组
引入 <stdint.h>
头文件:这个头文件定义了一系列标准整数类型,这些类型具有明确的大小和符号属性,确保在不同平台和编译器上具有一致的特性。
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>// 打印数组, 三种写法皆可
//void print_arr(int arr[5], int size)
//void print_arr(int arr[], int size)
void print_arr(int * arr, int size) {// 对参数arr使用sizeof, 只会得到int指针的大小(固定为8)// [警告] 'sizeof' on array function parameter 'arr' will return size of 'int *' [-Wsizeof-array-argument]printf("数组字节数:%d\n", sizeof(arr));// 数组以参数形式传递时,传递过来的是首元素地址, // 数组的长度信息丢失了,sizeof(arr)得到的是指针的大小,需要将数组的个数size从外部传进来for (int i = 0; i < size; i++) {printf("%d -> %d\n", i, *(arr + i));}}int main() {// 需求:编写一个函数,按格式打印数组int arr[] = {10, 20, 30, 40, 50};// 在声明函数的代码块,通过sizeof(arr)才能得到数组的字节占用数int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);print_arr(arr, size);return 0;
}
1、在函数内部
- 在函数
print_arr
中,参数arr
是一个指向int
的指针(int *arr
)。因此,sizeof(arr)
实际上是计算指针的大小,而不是数组的大小。 -
在大多数现代架构(如 x86-64)上,指针的大小通常是 8字节,
sizeof(arr)
的结果是 8。
2. 在函数外部
- 在函数外部,
arr
是一个数组,数组有 5 个int
元素 - 数组大小=5×sizeof(int)=5×4=20字节,
sizeof(arr)
的结果是 20。
## 多维数组
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>// 二维数组,用于保存多组数据
int main() {// 一维数组:元素是数值int stu1[] = {18, 180, 100, 99};int stu2[] = {19, 170, 98, 99};int stu3[] = {20, 160, 90, 92};// 二维数组:元素是一维数组的指针// stus 是一个指针数组,每个元素指向一个一维数组。int * stus_arr[] = {stu1, stu2, stu3};// 第一个[]表示包含了几个一维数组// 第二个[]表示每个一维数组有几个元素int stus[][4] = {{18, 180, 100, 99},{19, 170, 98, 99},{20, 160, 90, 92},};printf("%d\n", stus[1][2]);printf("%d\n", *(stus[1] + 2));return 0;
}
-
使用下标访问
stus[1][2]
表示访问第 2 行第 3 列的元素。- 在 C 语言中,数组下标从 0 开始。
- 因此,
stus[1][2]
对应的值是 98。
2、使用指针访问
stus[1]
表示第 2 行的首地址。stus[1] + 2
表示第 2 行首地址向后移动 2 个int
元素的地址,即第 2 行第 3 列的元素的地址。*(stus[1] + 2)
表示取出该地址所指向的值。- 因此,
*(stus[1] + 2)
对应的值也是 98。
## 字符数组与字符串
- C语言中没有字符串,可以通过char的数组来替代
- 数字0(和字符 '\0' 等价)结尾的char数组就是一个字符串,字符串是一种特殊的char的数组
- 如果char数组没有以数字0结尾,就不是一个字符串,只是普通字符数组
#include <stdio.h>int main() {char c1[] = {'c', ' ', 'p', 'r', 'o', 'g'}; // 普通字符数组printf("c1 = %s\n", c1); // 有可能乱码,因为没有'\0'结束符// 以'\0'('\0'就是数字0)结尾的字符数组是字符串char c2[] = {'c', ' ', 'p', 'r', 'o', 'g', '\0'};printf("c2 = %s\n", c2);// 字符串处理以'\0'(数字0)作为结束符,后面的'h', 'l', 'l', 'e', 'o'不会输出char c3[] = {'c', ' ', 'p', 'r', 'o', 'g', '\0', 'h', 'l', 'l', 'e', 'o', '\0'};printf("c3 = %s\n", c3);// 使用字符串初始化,编译器自动在后面补0,常用char c4[] = "c prog";printf("c4 = %s\n", c4);return 0;
}
## 字符串输入输出
#include <stdio.h>int main()
{char str[100];printf("input string1: ");// scanf("%s",str) 默认以空格分隔// 可以输入空格gets(str);printf("output: %s\n", str);return 0;
}
注意:gets函数存在容易溢出缓冲区的问题,可使用fgets函数
问题:
char buffer[10];
gets(buffer); // 如果用户输入的字符串超过9个字符,就会导致缓冲区溢出
fgets函数
char buffer[10];
fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin); // 安全地读取最多9个字符
fgets
会从输入流中读取最多size - 1
个字符(包括换行符),并在末尾添加一个空字符(\0
)作为字符串的终止符。
## 字符指针
- 字符指针可直接赋值为字符串,保存的实际上是字符串的首地址,字符串指针所指向的内存不能修改,指针变量本身可以修改
#include <stdio.h>int main() {char *p = "hello"; // 和 const char *p = 'hello' 等价,有没有const都一样// 指针变量所指向的内存不能修改// *p = 'a'; // errprintf("p = %s\n", p);// 指针变量可以修改p = "world";printf("p = %s\n", p);return 0;
}
## 字符串常用库函数
1、strlen
#include <string.h>
size_t strlen(const char *s);
功能:计算指定指定字符串s的长度,不包含字符串结束符‘\0’
参数:s:字符串首地址
返回值:字符串s的长度,size_t为unsigned int类型,不同平台会不一样
2、strcpy
#include <string.h>
char *strcpy(char *dest, const char *src);
功能:把src所指向的字符串复制到dest所指向的空间中,'\0'也会拷贝过去
参数:dest:目的字符串首地址,如果参数dest所指的内存空间不够大,可能会造成缓冲溢出的错误情况src:源字符首地址
返回值:成功:返回dest字符串的首地址失败:NULL#include <stdio.h>
#include <string.h>int main() {char dest[20] = "123456789";char src[] = "hello world";strcpy(dest, src);printf("%s\n", dest);return 0;
}
3、strcat
#include <string.h>
char *strcat(char *dest, const char *src);
功能:将src字符串连接到dest的尾部,‘\0’也会追加过去
参数:dest:目的字符串首地址src:源字符首地址
返回值:成功:返回dest字符串的首地址失败:NULL#include <stdio.h>
#include <string.h>int main() {char str[20] = "123";char *src = "hello world";strcat(str, src);printf("%s\n", str); //结果123hello worldreturn 0;
}
4、strcmp
#include <string.h>
int strcmp(const char *s1, const char *s2);
功能:比较 s1 和 s2 的大小,比较的是字符ASCII码大小。
参数:s1:字符串1首地址s2:字符串2首地址
返回值:相等:0大于:>0小于:<0
## 案例:自定义一个函数my_strlen(),实现的功能和strlen一样
#include <stdio.h>// 函数定义
int my_strlen(char * temp) {// 定义一个累加个数的变量,初始值为0int i = 0;// 循环遍历每一个字符,如果是'\0'跳出循环while (temp[i] != '\0') {// 下标累加i++;}return i;
}int main() {char *p = "hello";// 函数调用int n = my_strlen(p);printf("n = %d\n", n);return 0;
}