[C] 第7章 数组

[C] 数组_基于51单片机

数组

• 数组：具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来，这些按序排列的同类数据元素的集合称为数组。
• 分类：按数组元素的类型不同：数值数组（整数数组、浮点数数组、多维数值数组）、字符数组、指针数组、结构数组等。

一维数组

一维数组的定义形式

定义形式

类型说明符 数组名[常量表达式],...;

• 类型说明符：基本数据类型或构造数据类型
• 数组名：用户定义的数组标识符
• 常量表达式：数据元素的个数，称为数组的长度
• 举例：一维数组定义实例

int a[5];			//整型数组a中有5个元素
float b[10],c[10];	//实型数组b中有10个元素，实型数组中有10个元素
char ch[10];		//字符数组ch有10个元素

注意事项

（1）数组的类型的类型是指数组元素的取值类型。一个数组只有一种类型；
（2）数组名必须是合法标识符，也就是说必须符合标识符的书写规定；
（3）数组名不能与程序中其他变量名同名；
（4）若用n表示数组元素的总数，则数组的第一个元素的下标为0，最后一个为n-1。如d[5]表示数组d中有5个元素，依次是d[0]、d[1]、d[2]、d[3]、d[4]；
（5）不能在方括号里用变量表示数组的个数，但是可以用符号常量或常量表达式；
（6）允许在同一类型说明中，说明多个数组或多个变量。

举例1：数组名与其他变量同名的实例

void main(void)
{
	int a;
	float a[10]; // 数组名与变量名a同名，所以是错误的
}

举例2：数组定义

#define FD 5
void main(void)
{
	int a[3+2],b[7+FD];	// 合法
	....
}
又如
void main(void)
{
	int n = 5;
	int a[n]; // 使用变量，不合法，这种说明方式是错误的
}
或
void main(void)
{
	int n;
	int a[n]; // 使用变量，不合法，这种说明方式是错误的
}

举例3：同一类型定义数组和变量

int a,b,c,arry1[10],arry2[20];

一维数组的引用

数组元素的一般形式

数组名[下标]

• 注意

（1）下标只能为整数或整型表达式；
（2）如果为小数时，C编译会自动取整；
（3）数组元素也称为下标变量。必须先定义数组，才能使用下标变量；
（4）只能逐个使用下标变量，而不能依次引用整个数组。

举例1：单独使用一个标变量

void main(void)
{
	int a[10];
	a[7] = 6;	// 单独使用一个标变量	
}

举例2：使用循环语句逐个使用各下标变量

void main(void)
{
	int a[10];
	for(int i=0;i<10;i++)
	{
		a[i] = i;	// 使用循环语句逐个使用各下标变量
	}
}

一维数组的初始化

初始化赋值的一般形式

类型说明符 数组名[n] = {值1,值2,...,值n-1}；
 // { }中即为个元素初值，各值之间用逗号间隔。

举例1：全部初始化赋值

int a[7] = {0,1,2,3,4,5,6};
 // 相当于
 a[0] = 0;a[1] = 1;....;a[7] = 6

注意事项

• 可以只给部分元素赋值。当{ }中值的元素少于元素个数时，只给前面部分元素赋值。

static int a[15] = {0,1,2,3,4};	// 表示只给a[0]~a[4]前面5个元素赋值，而后面几个元素自动赋值为 0 

• 只能逐个给元素赋值，不能给元素整体赋值。

 // 正确的赋值方法如下：
 static int a[5] = {1,1,1,1,1};
  // 错误的赋值方法如下：
 static int a[5] = 1;

• 当数组为全局变量或静态变量时，未赋值的元素编译器会默认为0；而对于自动变量（非静态变量），未赋值的元素值为未定义（可能是随机值）。
• 加入全部给元素赋值，则在数组说明中，可以省略数组元素的个数。

/****************** 省略数组元素个数举例 *********************/
 // 常规定义方法
 static a[5] = {1,2,3,4,5};
 // 可以写为如下语句
 static a[] = {1,2,3,4,5};

案例1：秒针程序

 // 一维数组的定义与赋初值
 unsigned char tab[] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};	// 共阴极数码管0~9的码
 
 unsigned char Disp_SW;			//定义十位
 unsigned char Disp_GW;			//定义个位
 unsigned char S_Display_SW;	//定义秒十位
 unsigned char S_Disply_GW;		//定义秒个位
 unsigned char second,msecond;
 // 延时函数
 void delay(unsigned int cnt)
 {
 	while(cnt);
 }
 void main(void)
 {
 	EX0 = 1;			// 外部中断0设置
 	IT0 = 1;
 	EX1 = 1;			// 外部中断1设置
 	IT1 = 1;
 	TMOD |= 0X01;		// 定时器设置 10ms in 12M crystal
 	TH0 = 0XD8;
 	TL0 = 0XF0;
 	ET0 = 1;
 	TR0 = 0;			// 打开中断
 	EA = 1;
 	CLR();
     while(1)
     {
        P0 = S_Display_SW;	// 显示秒十位
        P2 = 1;
        delay(300);			// 短暂延时
        P0 = S_Display_GW;	// 显示秒个位
        P2 = 2;				
        delay(300);
        P0 = 0X40;			
        P2 = 3;
        delay(300);
        P0 = Disp_SW;		// 显示十位
        P2 = 4;
        delay(300);			// 短暂延时
        P0 = Disp_GW;		// 显示个位
        P2 = 5;
        delay(300);
      }
 }
 // 定时器中断函数
 void tim(void) interrupt
 {
 	TH0 = 0XD8;
 	TL0 = 0XF0;							// 重新赋值
 	msecond++;
 	if(msecond == 100)
 	{
 		msecond = 0;
 		second++;						// 秒加1
 		if(second == 100)
 		second = 0;
 		S_Display_SW = tab[second/10]; // 十位显示值处理
 		S_Display_GW = tab[second%10]; // 个位显示值处理
 	}
    Disp_SW = tab[msecond/10]; 		// 十位显示值处理
    Disp_GW = tab[msecond%10];		// 个位显示值处理
 }
 // 外部中断函数
 void ISR_INT0(void) interrupt 0
 {
 	TR0 = !TR0;						// 利用外部中断打开和关闭定时器0用于开始和停止计时
 }
 void ISR_INT1(void) interrupt 2
 {
 	if(TR0 == 0)					// 停止可以清0
 	{
 		CLR();
 	}
 }
 //CLR函数的具体内容
 void CLR(void)
 {
 	second = 0;						// 利用外部中断清0
 	msecond = 0;
 	Disp_SW = tab[msecond/10];		// 十位显示值处理
    Disp_GW = tab[msecond%10];		// 个位显示值处理
  	S_Display_SW = tab[second/10];	// 十位显示值处理
    S_Display_GW = tab[second%10];	// 个位显示值处理
 }

字符数组

• 用来存放字符量的数组称为字符数组。

字符数组的定义

• 一般形式

char 数组名[下标数组];				// 一维数组的定义形式
char 数组名[下标1总数][下标2总数];	// 二维数组的定义形式 
char a1[10];					// 定义一个拥有10个元素的字符型数组
char a2[10][5];					// 定义一个拥有10*5个元素的字符数组
char a3[10][10];				// 定义一个拥有10*10个元素的字符数组

字符数组的初始化

• 字符数组和数值数组相同，也允许在类型说明时作初始化赋值。

• 举例（字符数组初始化实例）

char c1[10] = {'c','d','e','f','g'};	// 未赋值的数组元素，由系统自动赋值为0
char c2[10] = {'c','d','e','f','g'};	// 当对全体元素赋初值时也可以省略长度
										// 说明，此时c数组的长度自动定为5
char error[] = {'e','r','r','o','r'};	// 定义一个error字符数组
char a[][5] = {{'B','A','S','I','C'},{'d','B','S','I','C'}};	// 定义一个2行5列的字符数组

字符串和字符串结束标志

（1）C语言通常使用一个字符数组来存放一个字符串；并以'\0'作为字符串的结束符；
（2）当把一个字符串存入一个数组时，也要把结束符'\0'存入数组，以此作为该字符串是否结束的标志；
（3）有了'\0'标志后，就不必再用字符数组的长度来判断字符串的长度了；
	可以通过字符串的方式对数组进行复制初始化;
（4）使用字符串方式赋值比用字符逐个赋值要多占一个字节空间，用于存放字符串结束标志位'\0'；
（5）’/0‘是由系统自动加上的，程序员无需在编写程序时加上。

• 举例（字符串应用举例）

char c[] = {'c','5','1',’ ','p','r','o','g','r','a','m'};
 // 可写为
char c[] = {"c51 program"};
 // 或去掉{ }写为
char c[] = "c51 program";

字符串处理函数

• 头文件”stdio.h“：用于输入/输出的字符串函数；
• 头文件”string.h“：使用其他字符串函数

字符串连接函数 strcat

• 格式如下

 // @功能：将字符数组2中的字符串连接到字符数组1中字符串的后面，并删除字符串1后的串标志'\0'
strcat (字符数组名1，字符数组名2)； 

• 举例（strcat应用举例）

#include "string.h"

void main(void)
{
	static char st1[50] = "My name is ";
	char st2[15];
	printf("input your name:\n");
	gets(st2);
	strcat(st1,st2);
	puts(st1);
}

输入：C51
输出：My name is C51

字符串复制函数 strcpy

• 格式如下

 // @功能：将字符数组2中的字符串复制到字符数组1中。串结束标志'\0'也一同复制。
strcpy(字符数组1,字符数组2);

• 举例（strcpy应用举例）

#include "string.h"

void main(void)
{
	// strcpy 函数要求字符数组1有足够的长度，否则不能全部装入所复制的字符串
	static char st1[15],st2[] = "C51 language";
	strcpy(st1,st2);
	puts(st1);
	printf("\n");
}

字符串比较函数 strcmp

• 格式如下

 // @功能：按照ASCII码比较2个数组中的字符串，并由函数返回值返回比较结果。
strcmp(字符数组名1,字符数组2);

• 字符串比较之间的关系

字符串关系	返回值
字符串1 = 字符串2	返回值 = 0
字符串1 > 字符串2	返回值 > 0
字符串1 < 字符串2	返回值 < 0

• 举例（strcmp）

void main(void)
{
	int k1;
	static char st1[15],st2[] = "Hello World";
	printf("input a string:\n");
	gets(st1);
	k1 = strcmp(st1,st2);
	if(k1 == 0) printf("st1 = st2\n");
	if(k1 > 0) printf("st1 > st2\n");
	if(k1 < 0) printf("st1 < st2\n");
}

测字符串函数函数 strlen

• 格式如下

strlen(字符数组名);

• 举例（strlen应用举例）

#include "string.h"

void main(void)
{
	int k1;
	static char st[] = "HELLO WORLD";
	k1 = strlen(st);
	printf("The length of the string is %d\n",k1);
}