什么是数组？C语言数组的基本概念
发布时间：2023-11-08 14:35:40
在学习数组之前，请大家看一个输出为4x4的整数矩阵，代码如下
运行结果为：
矩阵共有 16 个整数，我们为每个整数定义了一个变量，也就是 16 个变量。那么，为了减少变量的数量，让开发更有效率，能不能为多个数据定义一个变量呢？比如，把每一行的整数放在一个变量里面，或者把 16 个整数全部都放在一个变量里面。答案当然是肯定的，办法就是使用数组（Array）。
1.数组的概念和定义
我们知道，要想把数据放入内存，必须先要分配内存空间。放入4个整数，就得分配4个int类型的内存空间：
int a[4];
这样，就在内存中分配了4个int类型的内存空间，共 4×4=16 个字节，并为它们起了一个名字，叫a。
我们把这样的一组数据的集合称为数组（Array），它所包含的每一个数据叫做数组元素（Element），所包含的数据的个数称为数组长度（Length），例如int a[4];就定义了一个长度为4的整型数组，名字是a。
数组中的每个元素都有一个序号，这个序号从0开始，而不是从我们熟悉的1开始，称为下标（Index）。使用数组元素时，指明下标即可，形式为：
arrayName 为数组名称，index 为下标。例如，a[0] 表示第0个元素，a[3] 表示第3个元素。
接下来我们就把第一行的4个整数放入数组：
a[0]=20;
a[1]=345;
a[2]=700;
a[3]=22;这里的0、1、2、3就是数组下标，a[0]、a[1]、a[2]、a[3] 就是数组元素。
在学习过程中，我们经常会使用循环结构将数据放入数组中（也就是为数组元素逐个赋值），然后再使用循环结构输出（也就是依次读取数组元素的值），下面我们就来演示一下如何将 1~10 这十个数字放入数组中：
运行结果：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
变量 i 既是数组下标，也是循环条件；将数组下标作为循环条件，达到最后一个元素时就结束循环。数组 nums 的最大下标是 9，也就是不能超过 10，所以我们规定循环的条件是 i<10，一旦 i 达到 10 就得结束循环。
更改上面的代码，让用户输入 10 个数字并放入数组中：
运行结果：
22 18 928 5 4 82 30 10 666 888↙
22 18 928 5 4 82 30 10 666 888第 8 行代码中，scanf() 读取数据时需要一个地址（地址用来指明数据的存储位置），而 nums[i] 表示一个具体的数组元素，所以我们要在前边加 & 来获取地址。
最后我们来总结一下数组的定义方式：
dataType arrayName[length];
dataType 为数据类型，arrayName 为数组名称，length 为数组长度。例如：
需要注意的是：
1) 数组中每个元素的数据类型必须相同，对于int a[4];，每个元素都必须为 int。
2) 数组长度 length 最好是整数或者常量表达式，例如 10、20*4 等，这样在所有编译器下都能运行通过；如果 length 中包含了变量，例如 n、4*m 等，在某些编译器下就会报错。
3) 访问数组元素时，下标的取值范围为 0 ≤ index < length，过大或过小都会越界，导致数组溢出，发生不可预测的情况。
2.数组内存是连续的
数组是一个整体，它的内存是连续的；也就是说，数组元素之间是相互挨着的，彼此之间没有一点点缝隙。下图演示了int a[4];在内存中的存储情形：
「数组内存是连续的」这一点很重要，所以我使用了一个大标题来强调。连续的内存为指针操作（通过指针来访问数组元素）和内存处理（整块内存的复制、写入等）提供了便利，这使得数组可以作为缓存（临时存储数据的一块内存）使用。大家暂时可能不理解这句话是什么意思，等后边学了指针和内存自然就明白了。
3.数组的初始化
上面的代码是先定义数组再给数组赋值，我们也可以在定义数组的同时赋值，例如：
int a[4] = {20, 345, 700, 22};数组元素的值由{ }包围，各个值之间以,分隔。
对于数组的初始化需要注意以下几点：
1) 可以只给部分元素赋值。当{ }中值的个数少于元素个数时，只给前面部分元素赋值。例如：
int a[10]={12, 19, 22 , 993, 344};等价于
int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
最后，我们借助数组来输出一个 4×4 的矩阵：
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