數(shù)組
本篇主要介紹：一維二維數(shù)組、字符數(shù)組、數(shù)組名和初始化注意點(diǎn)以及字節(jié)序。
一維數(shù)組
初始化
有以下幾種方式對(duì)數(shù)組初始化：
// 定義一個(gè)有5個(gè)元素的數(shù)組，未初始化
int a[5];
// 定義一個(gè)有5個(gè)元素的數(shù)組，將第一個(gè)初始化0，后面幾個(gè)元素默認(rèn)初始化為0
int a[5] = {0};
// 定義一個(gè)有5個(gè)元素的數(shù)組，5個(gè)元素都初始化為：2,3,4,5,6
int a[5] = {2, 3, 4, 5, 6};
// 【推薦】
// 和上一種在功能上是相同的。編譯器會(huì)根據(jù)初始化列表中的元素個(gè)數(shù)（5個(gè)）自動(dòng)確定數(shù)組a的大小為5
int a[] = {2,3,4,5,6};
Tip：以上寫(xiě)法創(chuàng)建的數(shù)組都是不可變大小的。
練習(xí)1
題目：int a[5] = {1}，請(qǐng)問(wèn) a 的每個(gè)值是多少？
#include <stdio.h>
int main() {
// 將第一個(gè)初始化1，后面幾個(gè)元素默認(rèn)初始化為0
int a[5] = {1};
int i;
for (i = 0; i < 5; i++) {
printf("%d ", a[i]);
}
return 0;
}
輸出：1 0 0 0 0。
在C和C++中，當(dāng)我們創(chuàng)建數(shù)組時(shí)，如果沒(méi)有為數(shù)組的所有元素提供初始值，那么剩下未被初始化指定初始值的元素會(huì)被默認(rèn)初始化。對(duì)于基本數(shù)據(jù)類(lèi)型（如int、float、double等），默認(rèn)情況下，未初始化的元素將被設(shè)置為0
練習(xí)2
題目：如果不對(duì) a[5] 進(jìn)行初始化，將輸出什么？
#include <stdio.h>
int main() {
- int a[5] = {1};
+ int a[5];
int i;
for (i = 0; i < 5; i++) {
printf("%d\n", a[i]);
}
return 0;
}
輸出隨機(jī)數(shù)：
開(kāi)始運(yùn)行...
4198784
0
4198464
0
-2014700240
運(yùn)行結(jié)束。
練習(xí)3
題目：如果將int a[5]; 提到全局作用于中，輸出什么？
#include <stdio.h>
int a[5];
int main() {
int i;
for(i = 0; i < 5; i++){
printf("%d ", a[i]);
}
return 0;
}
輸出: 0 0 0 0 0
練習(xí)4
題目：這段代碼有什么錯(cuò)誤？
#include <stdio.h>
int main() {
int i = 10;
int a[i] = {0};
return 0;
}
運(yùn)行：
開(kāi)始運(yùn)行...
# 不允許初始化可變大小的對(duì)象。即 i 是可變的。
/workspace/CProject-test/main.c:5:11: error: variable-sized object may not be initialized
int a[i] = {0};
^
1 error generated.
運(yùn)行結(jié)束。
結(jié)論：數(shù)組長(zhǎng)度不能是變量。
如果換成 #define 常量 還有問(wèn)題嗎？
#include <stdio.h>
#define i 10
int main() {
// int i = 10;
int a[i] = {0};
return 0;
}
如果換成 #define 常量就正常，前面我們知道 #define 是文本替換。
數(shù)組名
題目：定義一個(gè)數(shù)組a，請(qǐng)問(wèn) a、&a[0]、&a的含義是什么？
#include <stdio.h>
int ?main() {
? ? int a[5] ={1};
? ? printf("%p\n", a);
? ? printf("%p\n", &a[0]);
? ? printf("%p\n", &a);
? ? printf("-----\n");
? ? printf("%p\n", a + ?1);
? ? printf("%p\n", &a[0] + ?1);
? ? printf("%p\n", &a + ?1);
? ? return ?0;
}
運(yùn)行：
開(kāi)始運(yùn)行...
0x7ffdfb131f00
0x7ffdfb131f00
0x7ffdfb131f00
-----
0x7ffdfb131f04
0x7ffdfb131f04
0x7ffdfb131f14
運(yùn)行結(jié)束。
Tip: printf 中的 %p 打印的就是內(nèi)存地址。內(nèi)存地址通常以十六進(jìn)制形式表示。
上半部分都是輸出的都是 0x7ffdfb131f00。
但下半部分加1后，結(jié)果明顯不同。其中：
-
0x7ffdfb131f04 - 0x7ffdfb131f00 = 0x4，轉(zhuǎn)為十進(jìn)制是4，一個(gè) int 就是4個(gè)字節(jié) -
0x7ffdfb131f14 - 0x7ffdfb131f00 = 0x14，轉(zhuǎn)為十進(jìn)制數(shù)是20，剛好是數(shù)組 a 的字節(jié)數(shù)（5*4）
結(jié)論：
-
a- 數(shù)組名。表示首元素的地址，加 1 是加一個(gè)元素（比如這里4個(gè)字節(jié)） -
&a[0]- 表示首元素地址，加 1 是加一個(gè)元素（比如這里4個(gè)字節(jié)） -
&a- 表示整個(gè)數(shù)組。加1相當(dāng)于跨越了整個(gè)數(shù)組
冒泡排序
之前我們寫(xiě)過(guò)冒泡排序的例子，我們將該示例用 C 語(yǔ)言重寫(xiě)如下(函數(shù)部分后文會(huì)講)：
#include <stdio.h>
void bubbleSort(int arr[], int n) {
? ? // 比較輪數(shù)，每輪都會(huì)將一個(gè)值冒泡到正確的位置
? ? for (int i = 0; i < n; i++) { ? ? ? ? ? ? // 第i輪冒泡
? ? ? ? for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) { // 第i輪冒泡需要比較n-i-1次
? ? ? ? ? ? // 出界則為 false，不會(huì)交換
? ? ? ? ? ? if (arr[j] > arr[j + 1]) {
? ? ? ? ? ? ? ? int temp = arr[j];
? ? ? ? ? ? ? ? arr[j] = arr[j + 1];
? ? ? ? ? ? ? ? arr[j + 1] = temp;
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? }
}
int main() {
? ? int arr[] = {4, 3, 2, 1};
? ? // 計(jì)算數(shù)組長(zhǎng)度。sizeof(arr) - 返回?cái)?shù)據(jù)類(lèi)型或變量所占內(nèi)存大?。ㄗ止?jié)）；arr[0] - 一個(gè)元素的字節(jié)數(shù)。
? ? int length = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
? ? bubbleSort(arr, length);
? ? // 輸出
? ? for (int i = 0; i < length; i++) {
? ? ? ? printf("%d ", arr[i]);
? ? }
? ? return 0;
}
// Output: 1 2 3 4
字節(jié)序
字節(jié)序（Byte Order）是指在存儲(chǔ)和表示多字節(jié)數(shù)據(jù)時(shí)，字節(jié)的順序排列方式。
思考這樣一個(gè)問(wèn)題
int a[5] 有5個(gè)元素，每個(gè)元素4個(gè)字節(jié)，在內(nèi)存中是一塊連續(xù)的空間。表示如下：
| 索引 | a[0] | a[1] | a[2] | a[3] | a[4] |
|---|---|---|---|---|---|
| 地址 | 0x100 | 0x104 | 0x108 | 0x10C | 0x110 |
我們可以將a[0]稱(chēng)作低地址，a[4]稱(chēng)作高地址。a數(shù)組中每個(gè)元素的四個(gè)字節(jié)，最左側(cè)字節(jié)稱(chēng)作低地址，最右側(cè)字節(jié)稱(chēng)作高地址。就像這樣：
| 低地址 | ? | ? | 高地址 |
|---|---|---|---|
| ________ | ________ | ________ | ________ |
數(shù)組 a 中每個(gè)元素中是一個(gè)整數(shù)，比如 a[0] = 1，在內(nèi)存中是4個(gè)字節(jié)，共32位，其二進(jìn)制表示為：00000000 00000000 00000000 00000001。最左側(cè)是高字節(jié)，最右側(cè)是低字節(jié)，就像這樣:
| 高字節(jié) | ? | ? | 低字節(jié) |
|---|---|---|---|
| 00000000 | 00000000 | 00000000 | 00000001 |
請(qǐng)問(wèn) 1 的高字節(jié)(00000000)放在低地址還是高地址？
大端序和小端序
不同的計(jì)算機(jī)架構(gòu)和處理器采用不同的字節(jié)序（Byte Order）。常見(jiàn)的字節(jié)序有兩種：
-
大端序（Big Endian），低字節(jié)對(duì)應(yīng)高地址，高字節(jié)對(duì)應(yīng)低地址。1 對(duì)應(yīng)00000000 ?00000000 ?00000000 ?00000001 -
小端序（Little Endian），低字節(jié)對(duì)應(yīng)低地址，高字節(jié)對(duì)應(yīng)高地址。1 對(duì)應(yīng)00000001 ?00000000 ?00000000 ?00000000
| 低地址 | ? | ? | 高地址 | |
|---|---|---|---|---|
| 大端序 | 00000000 | 00000000 | 00000000 | 00000001 |
| 小端序 | 00000001 | 00000000 | 00000000 | 00000000 |
Tip: 不同字節(jié)序的選擇涉及到如何組織和解釋二進(jìn)制數(shù)據(jù)。字節(jié)序的重要性體現(xiàn)在跨平臺(tái)數(shù)據(jù)交互和網(wǎng)絡(luò)通信上。如果兩個(gè)設(shè)備使用不同的字節(jié)序，就需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換才能正確解讀和處理數(shù)據(jù)
二維數(shù)組
可以理解成一維數(shù)組中每個(gè)元素又是一個(gè)一維數(shù)組。例如 a[3][4] 就像這樣：
| 0 | 1 | 2 | 3 | |
|---|---|---|---|---|
| 0 行 | ||||
| 1 行 | ||||
| 2 行 |
a[0]、a[1]、a[2]，每一行就是一個(gè)一維數(shù)組。
初始化
有多種方式進(jìn)行二維數(shù)組的初始化，效果也不盡相同。請(qǐng)看示例：
-
int a[3][4];未初始化，數(shù)組 a 中都是隨機(jī)值。請(qǐng)看示例：
#include <stdio.h>
int main() {
? ? int a[3][4];
? ? for (int i = 0; i < 3; i++) {
? ? ? ? for (int j = 0; j < 4; j++) {
? ? ? ? ? ? printf("%d ", a[i][j]);
? ? ? ? }
? ? ? ? printf("\n");
? ? }
? ? return 0;
}
輸出：
開(kāi)始運(yùn)行...
-1833069321 32764 4198917 0
0 0 0 0
4198848 0 4198464 0
運(yùn)行結(jié)束。
- 部分初始化。示例如下：
// 輸出：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
int a[3][4] = {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}};
// 輸出：1 0 0 0 5 6 0 0 0 0 0 0
int a[3][4] = {{1}, {5, 6}};
- 全部初始化。示例如下：
// 輸出：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
int a[3][4] = {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}};
// 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
// 此種寫(xiě)法不能保證所有編譯器
int a[3][4] = {}
- 行數(shù)可以省略。以下兩行代碼等效：
int a[3][4] = {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}};
// 省略行。類(lèi)似一維數(shù)組中省略元素個(gè)數(shù)。
int a[][4] = {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}};
數(shù)組名
題目：定義一個(gè)二維數(shù)組a，請(qǐng)問(wèn) &a[0][0]、a、&a[0]、&a的含義是什么？
#include <stdio.h>
int main() {
? ? int a[3][4];
? ? printf("%p\n", &a[0][0]);
? ? printf("%p\n", a);
? ? printf("%p\n", a[0]);
? ? printf("%p\n", &a);
? ? printf("-----\n");
? ? printf("%p\n", &a[0][0] + 1);
? ? printf("%p\n", a + 1);
? ? printf("%p\n", a[0] + 1);
? ? printf("%p\n", &a + 1);
? ? return 0;
}
輸出：
開(kāi)始運(yùn)行...
0x7fffadc7d310
0x7fffadc7d310
0x7fffadc7d310
0x7fffadc7d310
-----
0x7fffadc7d314
0x7fffadc7d320
0x7fffadc7d314
0x7fffadc7d340
運(yùn)行結(jié)束。
上半部分都是輸出的都是 0x7fffadc7d310。
下半部分每個(gè)加1，差異就顯現(xiàn)出來(lái)。
0x7fffadc7d314 - 0x7fffadc7d310 = 0x4，轉(zhuǎn)為十進(jìn)制是4個(gè)字節(jié)
&a[0][0] + 1
0x7fffadc7d320 - 0x7fffadc7d310 = 0x10，轉(zhuǎn)為十進(jìn)制是16個(gè)字節(jié)，每個(gè)元素是4個(gè)字節(jié)，也就是4(16/4)個(gè)元素，表示一行
a + 1
0x7fffadc7d314 - 0x7fffadc7d310 = 0x4，轉(zhuǎn)為十進(jìn)制是4個(gè)字節(jié)
a[0] + 1
0x7fffadc7d340 - 0x7fffadc7d310 = 0x30，轉(zhuǎn)為十進(jìn)制是48個(gè)字節(jié)，每個(gè)元素是4個(gè)字節(jié)，也就是 12(48/4)個(gè)元素，表示整個(gè)數(shù)組
&a + 1
結(jié)論：
-
&a[0][0]- 首行首元素地址，加 1 是加一個(gè)元素（比如這里4個(gè)字節(jié)） -
a- 地址名，表示首行地址，加 1 就是加一行 -
a[0]- 首行首元素地址，加 1 是加一個(gè)元素（比如這里4個(gè)字節(jié)） -
&a- 表示整個(gè)數(shù)組。加1相當(dāng)于跨越了一個(gè)數(shù)組
練習(xí)
題目：數(shù)組 a[3][4]，哪個(gè)不能表示a[1][1]的地址?
A、a[1] + 1
B、&a[1][1]
C、(*(a + 1)) + 1
D、a + 5
答案：D。
分析：根據(jù)上文學(xué)習(xí)，我們知道 A和B能表示，其中D是加5行，肯定錯(cuò)。C由于沒(méi)學(xué)指針，暫時(shí)不管。
字符數(shù)組
在 C 語(yǔ)言中，字符串可以用字符數(shù)組來(lái)表示，即用一個(gè)數(shù)組來(lái)保存一串字符，每個(gè)字符用一個(gè)字節(jié)來(lái)存儲(chǔ)，末尾有一個(gè)特殊的空字符 '\0' 來(lái)表示字符串的結(jié)束。
#include <stdio.h>
int main() {
? ? char str[] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};
? ? printf("%s", str);
? ? return 0;
}
在字符數(shù)組的初始化末尾一定要添加空字符 '\0'（筆者使用的在線(xiàn)編輯器沒(méi)報(bào)錯(cuò)），否則在使用字符串函數(shù)處理字符串時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)意外的錯(cuò)誤。也可以將上面的代碼簡(jiǎn)化為以下形式：
char str[] = "hello";
這樣就可以不用手動(dòng)添加空字符了，編譯器會(huì)自動(dòng)為字符串添加結(jié)尾的空字符。
練習(xí)
題目：在輸入的字符串中，在指定位置插入指定字符
實(shí)現(xiàn)：文章來(lái)源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-486409.html
#include <stdio.h>
// string.h 是 C 語(yǔ)言中的頭文件，用于提供一些字符串處理操作的函數(shù)和宏定義
#include <string.h>
void insertChar(char str[], int pos, char ch) {
// 獲取字符串的長(zhǎng)度
? ? int len = strlen(str);
? ? // 檢查插入位置是否有效
? ? if (pos < 0 || pos > len)
? ? ? ? return;
? ? // 將指定位置后的字符往后移動(dòng)一位
? ? for (int i = len; i >= pos; i--) {
? ? ? ? str[i + 1] = str[i];
? ? }
? ? // 在指定位置插入字符
? ? str[pos] = ch;
}
int main() {
? ? char str[100];
? ? int pos;
? ? char ch;
? ? printf("請(qǐng)輸入字符串。例如 hello world：\n");
? ? scanf("%[^\n]", str);
? ? printf("請(qǐng)輸入要插入的位置：");
? ? scanf("%d", &pos);
? ? printf("請(qǐng)輸入要插入的字符：");
? ? scanf(" %c", &ch);
? ? insertChar(str, pos, ch);
? ? printf("\n修改后的字符串：%s\n", str);
? ? return 0;
}
運(yùn)行：文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-486409.html
開(kāi)始運(yùn)行...
請(qǐng)輸入字符串。例如 hello world：
a-b-c d e-f-g
請(qǐng)輸入要插入的位置：4
請(qǐng)輸入要插入的字符：x
修改后的字符串：a-b-xc d e-f-g
運(yùn)行結(jié)束。
到了這里，關(guān)于前端學(xué)習(xí)C語(yǔ)言 - 數(shù)組和字節(jié)序的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
