第5章数组
数组是一个由若干同类型变量组成的集合,引用这些变量时可用同一名字。数组均由连续的存储单元组成,最低地址对应于数组的第一个元素,最高地址对应于最后一个元素,数组可以是一维的,也可以是多维的。
5.1  一维数组
一维数组的一般说明形式如下:
type-specifier var_name [size];
在C语言中,数组必须显示地说明,以便编译程序为它们分配内存空间。在上式中,类型说明符指明数组的类型,也就是数组中每一个元素个数,一维数组的总字节数可按下式计算: s i z e o f(类型)*数组长度=总字节数
[例5-1]  将数字0到9装入一个整型数组。
main( )
{
int x[10];  /* 定义包含10个整型数的数组,引用为x[0],x[1]...x[9]*/
int t ;
for (t=0; t<10;++t)  x[t]=t;
}
C语言并不检验数组边界,因此,数组的两端都有可能越界而使其它变量的数组甚至程序代码被破坏。在需要的时候,数组的边界检验便是程序员的职责。例如,当使用gets( )接收字符输入时,必须确认字符数组的长度足以存放最长的字符串。
一维数组在本质上是由同类数据构成的表,例如,对下列数组a :
char a[7]
图5 -1说明了数组a在内存中的情形,假定起始地址为1 000。
图5-1  起始地址为1000的7元素字符数组
5.1.1  向函数传递一维数组
将一维数组传递给函数时,把数组名作为参数直接调用函数即可,无需任何下标。这样,数组的第一个元素的地址将传递给该函数。C语言并不是将整个数组作为实参来传递,而是用指针来代替它。例如,下面的程序将数组i的第一个元素的地址传递给函数func1( )。
main( )
{
int i[10];
func1(i);    /*函数调用,实参是数组名*
/
.
.    .}
函数若要接收一维数组的传递,则可以用下面的二种方法之一来说明形式参数;1) 有界数组;2) 无界数组。例如,函数func1 ( )要接收数组i 可如下说明:
f  u  n  c  1 ( s  t  r  )
char str[10];  /* 有界数组,数组的下标只能小于或等于传递数组的大小。*
/{...}
也可说明为:
f  u  n  c  1 ( s  t  r
)
char str[ ]; / *
无界数组* /{...}
这二种说明方法的效果是等价的,它们都通知编译程序建立一个字符指针。第一种说明使用的是标准的数组说明;后一种说明使用了改进型的数组说明,它只是说明函数将要接收一个具有一定长度的整型数组。细想就会发现,就函数而言,数组究竟有多长并无关紧要,因为C 语言并不进行数组的边界检验。事实上,就编译程序而言,下面的说明也是可行的。
func1 (str);int str[32];{...}
因为编译程序只是产生代码使函数func1( )接收一个指针,并非真正产生一个包含3 2个元素的数组。
5.1.2  字符串使用的一维数组
显然,一维数组的最普通的用法是作为字符串。在C 语言中,字符串被定义为一个以空字符终结的字符数组。空字符以‘\ 0
’来标识,它通常是不显示的。因此,在说明字符数组时,必须比它要存放的最长字符串多一个字符。例如,假如要定义一个存放长度为  1 0的字符串的数组s ,可以写成:
char s[11];
这样就给字符串末尾的空字符保留了空间。
尽管C语言并不把字符串定义为一种数据类型,但却允许使用字符串常量。字符串常量是由双引号括起来的字符表。例如,下面两个短语均为字符串常量:
"hello there"
"this is a test"
不必向字符串的末尾加空字符,C编译程序会自动完成这一工作。
C语言支持多串操作函数,最常用的有:
名字功能
strcpy(s1 s2)将s 2拷贝到s 1
strcat(s1 s2)将s 2连接到s 1的末尾
s t r l e n(s1)返回s 1的长度
s t r c m p(s1,s 2)若s 1与s 2相等,返回值为0
若s 1<s2,返回值小于0
若s 1>s2,返回值大于0
例5 -2说明了这些函数的用法。
[例5 -2]
# include <stdio.h>
main ( )
{
char s1[80],s2[80];  /*定义字符数组*/
gets (s1);    /*输入字符串*/
gets (s2);
,s t r l e n(s1),s t r l e n(s2));
printf ("lengthsf: %d %d \n"
if (!strcmp(s1,s2))
printf ("the strings are equal \n");
s t r c a t(s1,s2);
printf ("%s\n",s1);
}
切记,当两个串相等时,函数strcmp( )将返回Fa l s e,因而当测试串的等价性时,要像前例中的那样,必须用逻辑运算符!将测试条件取反。
当程序运行并以“h e l l o”和“h e l l o”这两个串作为输入时,其输出为:
R U N↵
h e l l o↵
h e l l o↵
lengths:5  5
The strings are equal
h e l l o h e l l o
5.2  二维数组
5.2.1  二维数组的一般形式
C语言允许使用多维数组,最简单的多维数组是二维数组。实际上,二维数组是以一维数
组为元素构成的数组,要将d说明成大小为(1 0,2 0)的二维整型数组,可以写成: int d[10][20]
请留心上面的说明语句,C不像其它大多数计算机语言那样使用逗号区分下标,而是用方括号将各维下标括起,并且,数组的二维下标均从0计算。
与此相似,要存取数组d中下标为(3,5)的元素可以写成:
d[3][5]
在例5 -3中,整数1到1 2被装入一个二维数组。
[例5 -3]
main ( )
{
int t,i,n u m[3][4]
for (t=0; t<3; ++t)
for (i=0;i<4;++i)
n u m[t][i]=(t*4)+i+1;
}
在此例中,n u m[0][0]的值为1,n u m[0][2]的值为3,. .....,n u m[2][3]的值为1 2。可以将
二维数组以行—列矩阵的形式存储。第一个下标代表行,第二个下标代表列,这意味着按照在内存中的实际存储顺序访问数组元素时,右边的下标比左边的下标的变化快一些。图5 -2是一个二维数组在内存中的情形,实际上,第一下标可以认为是行的指针。
记住,一旦数组被证明,所有的数组元素都将分配相应的存储空间。对于二维数组可用下列公式计算所需的内存字节数:
行数×列数×类型字节数=总字节数
因而,假定为双字节整型,大小为(1 0,5)的整型数组将需要:1 0×5×2=100 字节当二维数组用作函数的参数时,实际上传递的是第一个元素(如[ 0][0])的指针。不过该函数至少得定义第二维的长度,这是因为C编译程序若要使得对数组的检索正确无误,就需要知道每一行的长度。例如,将要接收大小
为(1 0,1 0)的二维数组的函数,可以说明如下:func1 (x)
int x[ ][10]
{
.
.
.
}
图5-2  内存中的二维数组
第一维的长度也可指明,但没有必要。
C编译程序对函数中的如下语句:
X[2][4]
处理时,需要知道二维的长度。若行长度没定义,那么它就不可能知道第三行从哪儿开始。
[例5-4] 用一个二维数组存放某一教师任教的各班学生的分数。假定教师有三个班,每班最多有三十名学生。注意各函数存取数组的方法。
#define classes 3
#define grades 30
#include <stdio.h>
main( )
{
void enter_grades();
void disp_grades( );
int get_grade( );
int a[classes] [grades];/*
定义二维数组,每行存放一个班学生成绩*/
char ch;
for( ; ;)
{
do {  /*菜单显示*/
printf("(E)nter grades\n");
printf("(R)eport grades\n");
p r i n t f("(Q)u i t\n");
ch=toupper(getchar());  /*
将键盘输入字符转换为大写*/
} while(ch!='E' && ch!='R' && ch!='Q');
switch(ch)
{
case 'E':
strcmp比较数组enter_grades( );
b r e a k;
case 'R':

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