一维数组和数组在内存中的存储原理

一、数组的概念

数组是一组相同类型元素的集合

1. 数组中存放的是1个或者多个数据，但是数组元素个数不能为0。
2. 数组中存放的多个数据（比如说你要在一个数组里存放1~100），类型是相同的。

数组分为一维数组和多维数组，多维数组一般比较多见的是二维数组。

二、一维数组的创建和初始化

2.1数组创建

一组数组创建的基本语法如下：

1 type arr_name[常量值];
 数组的元素  数组  数组的元素个数
 类型       名字

存放在数组的值被称为数组的元素，数组在创建的时候可以指定数组的大小和数组的元素类型。

1. type指定的是数组中存放数据的类型，可以是：char、short、int、float等，也可以自定义的类型。
2. arr_name指的是数组名的名字，这个名字根据实际情况，起的有意义就可以。
3. [ ]中的常量值是用来指定数组的大小的，这个数组的大小是根据实际的需求指定就行。

比如：如果想存储一个班级人的数学成绩，就可以这样创建一个数组：

int math[20];//整型数组

也可以根据其他需要，创建其他类型和大小的数组：

char ch[10];//字符数组
double data[21];//浮点型类型数组

2.2数组的初始化

有时候，在数组创建的时候，我们需要给定一些初始值，这种就称为初始化。 数组的初始化一般将数据放到大括号里面，为了便捷，我们这里将初始化内容和监视窗格的内容直接放到一起看：

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字符数组既可以用字符串初始化，也可以用单个字符来初始化（注意只有字符数组可以这样做）虽然ch1和ch2初始化的形式不太一样，但是实际效果是一样的：

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而且数组只要初始化了就可以省略掉数字的大小，数组的大小会根据初始化的内容来推断，如arr5：

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注意这是一种错误的初始化方法：

int arr3[5] = { 1,2,3,4,5,6};//错误的示范,初始化的项太多，系统会报错

2.3 数组的类型

数组也是有类型的，数组算是一种自定义类型，去掉数组名留下的就是数组的类型：

1 int arr1[10];
2 int arr2[12];
3
4 char ch[5];

arr1数组的类型是int [10] arr2数组的类型是int [12] ch数组的类型是char [5] 注意，单独的int，char说的是数组里一个元素的类型，数组元素是有类型的，但数组的本身也是有类型的。 这里用一串代码解释一下为什么要提这个概念，之前为了打印数据所占的长度，既可以用它的变量名，也可以用它的类型：

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我们也可以用sizeof算数组所占内存空间的长度：

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出现这样的计算结果的原理是，一个数组有10个元素，每个元素都是int类型，四个字节，10个元素就是40个字节，可以看出这里用数组的类型打印和数组名打印的结果是相同的，所以[ ]里的值也是类型的一部分，这也是解释这个概念的原因。

三、一维数组的使用

数组存放数据的目的就是对数据进行操作，那我们如何使用一维数组呢？

3.1 数组下标

C语言规定数组是有下标的，下标的作用，类似于在一个公寓里找房间，通过房间号找房间，在数组里用下标找元素，比如说6的下标就是5，也可以叫索引，本质上没有区别，只是叫法不同。下标从0开始的，假设数组有n个元素，最后一个元素的下标是n-1，下标就相当于数组元素的编号，如下：

1 int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };

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在C语言中数组的访问提供了一个操作符[ ]，这个操作符叫：下标引用操作符。 有了下标访问操作符，我们就可以轻松的访问到数组的元素了，比如我们访问下标为5的元素，我们就可以使用arr[5]，这里展示一下输出效果：

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这里也可以把[ ]里的值进行更改：

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3.2 数组元素的打印

如果我们想要访问整个数组的内容，要怎么操作呢？ 根据前面的内容，只要我们产生所有元素的下标就可以了，我们可以使用for循环产生0~9的下标，然后使用下标访问就可以了。 如下：

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当然倒着整也可以，只要思想不滑坡，办法总比空难多

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这里我们也可以打开监视窗格，里面有具体的下标和元素的一一对应，这里我就不展示了。

3.2 数组的输入

明白了数组的访问，我们也可以根据自己的需求，给数组输入自己想要的数据，如下：

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有的兄弟就要说了，之前不是在关机程序里说过吗，数组名本来不就是地址吗？为什么这里还要取地址

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注意这里是一个数组元素，不是地址，这些数据都是挨个读入放入数组之中，也同样的原理，挨个输出出去，依旧可以打开监视窗格验证，数组中每一个元素都有它的地址，所以才能取地址。

四、一维数组在内存中的存储

有了前面的理解，我们在使用数组的时候就没有什么障碍了，但是如果要深入了解数组，我们还要了解一下数组在内存中的存储，接下来展示如何依次打印数组元素的地址：

printf("&arr[%d] = %p\n", i, &arr[i]);

这串代码的意思就是把下标i的元素的地址打印出来：

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这里是不是地址前面好多0，显得很长不好看呢？其实只要微微调整一下就可以了，这里再扩展一下。 这里我们用的是64位平台即x64，64位平台地址都比较长一些，系统默认的都是配置成64位环境，编译出来的是64位程序，只能在64位环境中运行。这里我们改用32位平台，配置成32位环境，编译出来的是32位程序，32位程序在32位环境、64位环境中都能运行，即x86就可以很好的解决这个问题了。

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从输出的结果我们分析，数组随着下标的增长，地址是从小到大变化的，并且我们发现每两个相邻的元素之间相差4（因为一个整型是4个字节）。 这里有兄弟要问了，怎么看出来差四个字节的，不是还有C吗，这个是怎么看的。 按照常规的理解：

1. 2进制数字：0-1
2. 8进制数字：0-7
3. 10进制数字：0-9
4. 16进制数字：0-15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

但是如过16进制的每一位数字是这样的话，那我问你，如果给你一个数字，比如说112 你说这是一个什么数字，这是一个112吗？还是第一位是1，第二位是12呢？还是1 1 2呢？所以当我们写出112的时候，是区别不出来是第一种表示还是第二种表示的，所以这时候16进制的数字就是这样一一对应的，无论大小写都无所谓。

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
                    a  b  c  d  e  f
                    A  B  C  D  E  F

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补充：这里0C变成10是12加4，16进制是逢16进1，所以变成10了。

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所以我们得出结论：数组在内存中是连续存放的。这里还牵扯着后期指针的问题，后面会出文章来写。

五、sizeof计算数组元素个数

这个标题是什么意思呢？ 这里我们举一个例子，比如说我们要打印这样一个数组的内容

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这个数组不一定有8个元素，也有可能有18个元素，但是上面如果变的话，下面i<8就要改为i<18，这个就不方便了是不是，那么有没有什么方法无论上面数组元素个数怎么改变，下面的代码不变呢？这里就让i<8与数组元素个数关联起来就可以了。这里就涉及了一个问题，如何计算一个数组的元素个数？

方法是有的，可以使用sizeof，也是老朋友了。 sizeof是C语言中的一个关键字，可以计算类型或者变量的大小的，其实sizeof也可以计算数组的大小。比如：

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这里整型一个元素是4个字节，有10个元素，所以是40个字节，计算的是数组所占内存空间的总大小。 我们又知道数组中所有元素的类型都是相同的，那只要计算出一个元素所占字节的个数，数组的元素个数就能计算出来。这里我们选择第一个元素算大小就可以，因为一个数组的类型如果是整型，它的所有元素的大小都是相同的，再加以代码解释：

sizeof(arr) //计算的是数组的总长度

sizeof(arr[0]);//计算一个元素的长度（第一个元素）

printf("%zd\n", sizeof(arr) / sizeof(arr[0]))；//计算元素个数

总长度除以一个元素的长度嘛。

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这样就可以计算出数组的元素个数了。我们再用sz替换掉for循环中判断的部分，无论定义的int arr[ ]括号内是什么值，都不用再更改for循环中的判断条件了，是不是很方便呢？这里我们方括号内的内容改为5。

今天的数组内容就写到这里了，也是又花了一个晚上的时间，希望各位能喜欢小编的内容，多多三连支持一下，小编目前的计划是在大一下学期结束之前搓出一个扫雷游戏，尽量争取吧哈哈，期末了课程还是挺紧张的。