数组作为函数参数学习笔记
在C语言的学习过程中,函数与数组的结合使用是一个非常重要的知识点,尤其是数组作为函数参数的相关内容,掌握好这部分知识对编写高效、灵活的代码至关重要。
一、函数传参基础
在C语言中,函数传参的本质是实参赋值给形参。当调用函数时,主调函数会将实际参数的值传递给被调函数的形式参数,被调函数基于这些传入的值进行相应的操作。这种传参方式属于值传递,即被调函数中对形参的修改不会影响主调函数中的实参,除非传递的是地址(如指针、数组)。
二、数组传参详解
(一)形式上
在函数定义中,当使用数组作为参数时,常见的声明形式如下:
void printArray(int a[], int len);
这里,int a[]表示形参接收的是一个数组类型的数据,int len用于接收数组的长度。之所以需要额外传递数组长度,是因为在函数传参后,数组退化为指针,此时使用sizeof运算符无法获取数组的实际元素个数,在64位系统中,sizeof作用于数组参数的结果为8(即地址的大小)。
(二)本质上
从本质上讲,以下三种函数声明方式是等价的:
void printArray(int a[], int len);
void printArray(int a[10], int len);
void printArray(int *a, int len);
其中,int *a表示形参是一个指针变量,用于接收数组首元素的地址。因为数组名在大多数情况下会被隐式转换为指向数组首元素的指针,所以这几种形式都能正确接收数组参数。
(三)调用时
在调用函数时,传递数组参数的常见方式如下:
int a[10];
printArray(a, 5);
printArray(&a[4], 5);
这里,a作为数组名,代表数组首元素的地址;&a[4]则表示数组中第5个元素的地址。如果以&a[4]的方式传参,并且在函数中按照传入的长度(如5)进行访问,就可能会发生越界访问,因为访问a[11]、a[12]等位置时,这些内存区域并未被初始化,属于未定义行为。
此外,通过数组下标的访问方式,在被调函数中修改数组元素的值,实际上会修改主调函数中数组对应位置的元素,这是因为传递的是数组的地址,函数内外操作的是同一块内存区域。
三、一维字符型数组作为函数参数
一维字符型数组作为函数参数的方式与一维整型数组类似,但存在一个重要区别:不需要传递数组长度。这是因为一维字符型数组常用于处理字符串数据,而字符串以'\0'作为结束标志,函数可以通过检测'\0'来确定字符串的长度,从而进行相应的操作,例如字符串拷贝、字符串长度计算等。
四、二维数组作为函数参数
(一)形参声明
当二维数组作为函数参数时,形参的声明有以下要求:
1. 可以省略行数,但列数不能省略。例如:void print(int a[][4], int ranki);,这里的4表示列数,int a[][4]可以理解为数据类型是一个能容纳4个int类型元素的数组。
2. 需要额外传递二维数组的行数,因为sizeof运算符在这种情况下同样无法正确获取数组的行数信息。
(二)实参传递
在调用函数时,传递二维数组参数的方式如下:
int a[3][4];
print(a, 3);
这里传递数组名a表示传递二维数组的首地址,传递行数3用于告知函数二维数组的实际行数,以便正确访问数组元素。
二维字符型数组作为函数参数的语法与二维整型数组完全类似,同样需要遵循形参声明时列数不可省略、传递行数的规则。
五、总结
(一)函数的思想
函数是C语言中实现模块化编程的重要工具,通过将复杂的任务分解为多个功能独立的函数,可以提高代码的可读性、可维护性和复用性。函数的基本思想是接收输入数据,进行处理后返回输出结果。
(二)函数语法
1. 函数定义:明确函数的功能、输入参数和返回值类型,按照“输入数据--处理--输出”的逻辑编写函数体。
2. 函数调用:在主调函数中使用函数名和合适的实参调用被调函数,实现功能的组合。
3. 函数声明:在调用函数之前,如果函数定义在调用之后,需要先进行函数声明,告知编译器函数的存在及其参数和返回值类型。
(三)注意事项
1. 函数传参:理解值传递的本质,明确实参与形参之间的数据传递过程。
2. 函数与数组:
◦ 一维整型数组:形参使用数组形式并传递长度,实参传递数组名和长度。
◦ 一维字符数组:形参使用数组形式,实参传递数组名,无需传递长度。
◦ 二维整型和二维字符型数组:形参声明时列数不可省略,需传递行数;实参传递数组名和行数。