深入理解C语言数组

什么是数组

数组是一种数据结构，它是由相同类型的元素所组成的序列。

在C语言中，数组是由相同类型的元素在内存中连续存储所组成的。数组的下标是从0开始的非负整数，用于访问数组中的元素。数组的大小是在声明时指定的，一旦确定大小就不能改变。

数组的声明

C语言数组的声明格式如下：

type arrayName[arraySize];

其中，type是数组中元素的数据类型，arrayName是数组的名称，arraySize是数组的大小。

例如声明一个包含10个int类型元素的数组：

int myArray[10];

数组的访问

数组的访问通过下标进行，下标从0开始，用[]括起来，例如：

int myArray[10];
myArray[0] = 100; // 给数组第一个元素赋值100
int x = myArray[0]; // 获取数组第一个元素的值

数组的初始化

可以在声明数组时对其进行初始化。初始化的方法有多种，其中最常见的方式是使用花括号{}包含初始值列表，例如：

int myArray[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

也可以只给数组的前几个元素赋值，后面的元素默认为0，例如：

int myArray[5] = {1, 2};

多维数组

除了一维数组之外，C语言还支持多维数组。多维数组可以看做是两个或多个一维数组嵌套而成的。

多维数组的声明格式如下：

type arrayName[size1][size2][size3]...[sizeN];

例如，声明一个包含3行4列的二维数组：

int myArray[3][4];

可以通过两个下标来访问二维数组中的元素，例如：

int myArray[3][4] = {
  {1, 2, 3, 4},
  {5, 6, 7, 8},
  {9, 10, 11, 12}
};
int x = myArray[1][2]; // 获取第2行第3列的元素值，即7

数组和指针的关系

在C语言中，数组和指针有一定的关系。一个数组名实际上是一个指向数组第一个元素的指针。

例如：

int myArray[10];
int* p = myArray; // p指向myArray的第一个元素

示例一：计算数组元素之和

我们来看一个计算数组元素之和的例子。

#include <stdio.h>

int main() {
  int myArray[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < 5; i++) {
    sum += myArray[i];
  }
  printf("数组元素之和为：%d\n", sum);
  return 0;
}

输出结果为：

数组元素之和为：15

示例二：矩阵相乘

我们再来看一个矩阵相乘的例子。

#include <stdio.h>

int main() {
  int a[3][2] = {
    {1, 2},
    {3, 4},
    {5, 6}
  };
  int b[2][4] = {
    {1, 2, 3, 4},
    {5, 6, 7, 8}
  };
  int c[3][4] = {0};
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
    for (int j = 0; j < 4; j++) {
      for (int k = 0; k < 2; k++) {
        c[i][j] += a[i][k] * b[k][j];
      }
    }
  }
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
    for (int j = 0; j < 4; j++) {
      printf("%d ", c[i][j]);
    }
    printf("\n");
  }
  return 0;
}