# 深入理解 C 语言数组
一、数组的概念
数组是相同类型数据的有序集合，可用于批量存储、管理同类型数据，比如用 int 类型数组存班级学生成绩，用 char 类型数组存字符串 。
二、一维数组的创建、初始化与使用
2.1 一维数组创建
语法：类型 数组名[常量表达式];，如：
// 存 5 个 int 型数据，元素默认随机值
int arr1[5];
// 存 10 个 char 型数据
char arr2[10];
- 常量表达式：可用
#define定义的符号常量或字面常量（如5、10），C99 支持变长数组（后续讲），但旧编译器可能不支持。
2.2 一维数组初始化
- 静态初始化：创建时直接赋值，如：
// 明确元素值，依次为 1、2、3、4、5
int arr1[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
// 只给前 2 个赋值，剩余元素默认 0
int arr2[5] = {1, 2};
- 动态初始化：依赖输入或程序运行中赋值，如：
int arr[5];
// 从键盘给数组赋值
for (int i = 0; i < 5; i++) {
scanf("%d", &arr[i]);
}
2.3 一维数组使用
- 数组下标：数组下标从 0 开始，范围是
0 ~ 数组长度 - 1，通过数组名[下标]访问元素，如：
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
// 访问第 3 个元素（值为 3 ）
printf("%d\n", arr[2]);
- 数组元素打印：遍历数组打印元素：
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
for (int i = 0; i < 5; i++) {
// 依次打印 1 2 3 4 5
printf("%d ", arr[i]);
}
- 数组输入：通过循环结合
scanf赋值：
int arr[3];
for (int i = 0; i < 3; i++) {
// 输入 3 个数存到数组
scanf("%d", &arr[i]);
}
三、一维数组内存存储与 sizeof 应用
3.1 内存存储
数组元素在内存连续存放，地址随下标增大而增大，且每个元素占字节数由类型决定（如 int 占 4 字节 ）。代码验证：
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
for (int i = 0; i < 5; i++) {
// 打印元素地址，差值为 4（int 占 4 字节）
printf("&arr[%d] = %p\n", i, &arr[i]);
}
3.2 sizeof 计算元素个数
公式：元素个数 = sizeof(数组名) / sizeof(数组元素类型) ，示例：
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
// 总字节数 / 单个 int 字节数 → 5
int count = sizeof(arr) / sizeof(int);
printf("元素个数：%d\n", count);
- 注意：数组名做函数参数时，传递的是地址，
sizeof(数组名)会退化为计算指针大小（通常 4/8 字节，取决于系统）。
四、二维数组的创建、初始化与使用
4.1 二维数组概念与创建
二维数组可看作数组的数组，用于存储表格类数据（如行表示学生，列表示科目成绩 ）。
创建语法：类型 数组名[行常量表达式][列常量表达式]; ，如：
// 3 行 4 列，存 int 型数据
int arr[3][4];
4.2 二维数组初始化
- 不完全初始化：未完全赋值时，剩余元素默认
0，如：
// 第一行：1、2、3、0；第二行：4、5、0、0；第三行：0、0、0、0
int arr[3][4] = {{1, 2, 3}, {4, 5}};
- 完全初始化：全部元素赋值，如：
int arr[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
- 按行初始化：明确每行元素，如上述示例，是常用方式。
- 省略行初始化：可省略行数，编译器自动根据元素数量计算行数，如：
// 自动算 2 行（6 个元素 ÷ 3 列 ）
int arr[][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
- 列不能省略：因元素按行存储，需列数确定每行布局。
4.3 二维数组使用
- 下标访问：通过
数组名[行下标][列下标]访问，行、列下标均从0开始，如：
int arr[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
// 访问第二行第三列元素（值为 6 ）
printf("%d\n", arr[1][2]);
- 输入输出：嵌套循环实现，示例：
int arr[2][3];
// 输入
for (int i = 0; i < 2; i++) {
for (int j = 0; j < 3; j++) {
scanf("%d", &arr[i][j]);
}
}
// 输出
for (int i = 0; i < 2; i++) {
for (int j = 0; j < 3; j++) {
printf("%d ", arr[i][j]);
}
printf("\n");
}
五、二维数组内存存储
二维数组在内存连续存储，按行优先方式排布，即先存第一行元素，再存第二行…… 可通过打印地址验证：
int arr[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
for (int i = 0; i < 2; i++) {
for (int j = 0; j < 3; j++) {
// 地址连续，差值为 4（int 占 4 字节）
printf("&arr[%d][%d] = %p\n", i, j, &arr[i][j]);
}
}
六、C99 变长数组（VLA）
C99 支持创建时用变量指定数组长度（运行时确定大小 ），如：
int n;
scanf("%d", &n);
// 变长数组，长度由 n 决定
int arr[n];
- 特点：
- 不能初始化（编译时未知大小，无法赋值 ）；
- 作用域结束后释放内存；
- 旧编译器（如 MSVC ）可能不支持，需确认环境兼容性。
七、数组实战练习
7.1 练习 1：二分查找（查找目标值下标）
需求：在有序（升序）数组中，用二分法找目标值，找到返回下标，否则返回 -1 。
代码：
#include 关键逻辑：
- 利用有序数组特性，通过
mid分割区间，缩小查找范围； - 处理
left和right边界，确保覆盖所有可能下标。
7.2 练习 2：字符从两端向中间移动（动态展示字符串变化）
需求：将字符串内容从两端向中间逐步替换到另一个字符串，动态展示过程（类似动画效果 ）。
代码：
#include 动态效果实现：
Sleep(100)控制每次更新间隔，让变化肉眼可见；system("cls")清屏，使每次输出位置固定，模拟动画；- 注意：
system("cls")在 Windows 环境生效，Linux/Mac 需替换为system("clear")。
八、重要知识点总结
| 知识点 | 核心要点 | 易错点/注意事项 |
|---|---|---|
| 数组创建 | 类型 + 数组名 + 常量表达式（C99 支持变长数组 ） | 变长数组不能初始化，旧编译器可能不支持 |
| 数组初始化 | 静态、动态初始化，可不完全赋值（剩余默认 0 ） | 字符数组初始化字符串时，注意 '\0' 自动添加（如 char str[] = "abc" 实际存 'a' 'b' 'c' '\0' ） |
| 数组下标 | 从 0 开始，范围 0 ~ 长度-1 |
下标越界无编译报错，但会引发运行时未定义行为（如修改未知内存 ） |
sizeof 计算 |
可算数组总字节数、元素个数；数组传参后失效 | 函数传数组本质传地址，sizeof(数组名) 结果是指针大小（4/8 字节 ） |
| 二维数组操作 | 行优先存储，支持省略行数初始化；通过双下标访问 | 初始化时列数必须明确，否则无法确定元素布局；嵌套循环处理输入输出时，注意行列边界 |
| 二分查找 | 依赖有序数组，通过缩小范围查找；需处理边界和 mid 计算 |
数组无序时不能用；left <= right 条件不能漏，否则漏判元素；mid 计算用 left + (right-left)/2 防溢出 |
| 动态字符串效果 | 结合 Sleep 和清屏函数，实现可视化过程 |
清屏函数（cls/clear ）依赖操作系统，跨平台需适配；注意最终结果打印避免被清屏覆盖 |
通过对数组基础语法、内存布局、实战练习的梳理，相信你已掌握数组核心用法。多结合实际场景（如数据统计、算法实现 ）练习，就能更灵活地运用数组解决问题啦～ 后续可拓展学习数组排序（冒泡、选择等 ）、多维数组复杂操作等内容 。