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【C语言极简自学笔记】C 语言数组详解：一维数组与二维数组

news 2025/4/28 15:44:46

在 C 语言中，数组是一种非常重要的数据结构，它可以将多个相同类型的元素组织在一起，以便于我们进行批量处理和操作。本文将详细介绍 C 语言中的一维数组和二维数组，包括它们的定义、初始化、元素访问以及内存存储等方面的内容。

一、数组基本概念

数组是一组相同类型元素的集合，这些元素在内存中占据连续的存储空间。数组的元素可以通过下标来访问，下标从 0 开始。C 语言支持一维数组、二维数组以及多维数组，本文主要讨论一维数组和二维数组。

二、一维数组

（一）一维数组的定义

在 C 语言中，定义一维数组的一般形式为：

数据类型数组名[数组长度];

其中，数据类型可以是 int、float、char 等基本数据类型，也可以是结构体等用户自定义数据类型；数组名是一个标识符，用于标识这个数组；数组长度必须是一个常量表达式，表示数组中元素的个数。

例如，定义一个包含 5 个整型元素的数组：

int arr[5];

（二）一维数组的初始化

在定义数组的同时，可以对数组进行初始化，一维数组的初始化方式有以下几种：

1.完全初始化：给数组的每个元素都赋初值。

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

2.不完全初始化：只给数组的前几个元素赋初值，后面未赋值的元素会自动初始化为 0（对于整型数组）或 0.0（对于浮点型数组）。

int arr[5] = {1, 2}; // 等价于{1, 2, 0, 0, 0}

3.省略数组长度初始化：在初始化时不指定数组的长度，编译器会根据初始化列表中的元素个数自动确定数组的长度。

int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5}; // 数组长度为5

（三）一维数组元素的访问

数组元素可以通过下标来访问，下标的范围是 0 到数组长度减 1。例如，对于上面定义的数组 arr，它的元素可以表示为 arr [0]、arr [1]、arr [2]、arr [3]、arr [4]。

我们可以通过赋值语句给数组元素赋值，也可以通过输入函数从键盘读取值赋给数组元素。例如：

scanf("%d", &arr[1]);

（四）一维数组的内存存储

一维数组中的元素在内存中是按照元素的顺序连续存储的，每个元素占据的存储空间大小由数据类型决定。例如，对于 int 类型的数组，每个元素占据 4 个字节（在 32 位系统中）。数组名代表数组在内存中的首地址，即第一个元素的地址。

三、二维数组

（一）二维数组的定义

二维数组可以看作是一维数组的数组，即每个元素又是一个一维数组。在 C 语言中，定义二维数组的一般形式为：

数据类型数组名[行长度][列长度];

其中，行长度表示二维数组的行数，列长度表示每行的列数，它们都必须是常量表达式。

例如，定义一个 3 行 4 列的整型二维数组：

int arr[3][4];

（二）初始化二维数组的初始化

二维数组的初始化方式有以下几种：

1.按行初始化：将二维数组的每一行元素用花括号括起来，逐行进行初始化。

int arr[3][4] = {{1,2,3,4},{2,3,4,5},{3,4,5,6}};

2.按顺序初始化：将所有元素按行优先的顺序放在一个花括号中进行初始化。

int arr[3][4] = {1,2,3,4,2,3,4,5,3,4,5,6};

3.不完全初始化：只给部分元素赋初值，未赋值的元素会自动初始化为 0。

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

此时，数组第一行前两个元素为1，2，后两个元素为0；第二行前三个元素为2，3，4，第四个元素为0；第三行第一个元素为3，其余元素均为0。

4.省略行长度初始化：在初始化时可以省略行长度，但不能省略列长度，编译器会根据初始化列表中的元素个数和列长度自动确定行长度。

int arr[][4] = {{1, 2, 3, 4}, {2，3，4，5}, {3，4，5，6}};

（三）访问二维数组元素

二维数组元素的访问需要使用两个下标，第一个下标表示行，第二个下标表示列，下标均从 0 开始。例如，对于上面定义的数组 arr，它的元素可以表示为 arr [i][j]，其中 i 的取值范围是 0 到 2，j 的取值范围是 0 到 3。

（四）二维数组的内存存储

二维数组在内存中也是连续存储的，它按照行优先的顺序存储，即先存储第一行的所有元素，然后存储第二行的所有元素，以此类推。例如，对于 3 行 4 列的二维数组 arr，其元素在内存中的存储顺序为 arr [0][0]、arr [0][1]、arr [0][2]、arr [0][3]、arr [1][0]、arr [1][1]、arr [1][2]、arr [1][3]、arr [2][0]、arr [2][1]、arr [2][2]、arr [2][3]。

二维数组名代表数组在内存中的首地址，即第一行第一个元素的地址。arr [i] 表示第 i 行的首地址，arr [i] 就相当于一个一维数组名。