数组#

数组是一个连续存储同种类型对象的复合类型。这种复合类型将许多值组成一个列表， 在存储同类型的值的时候特别有用。

数组声明与数组类型#

数组声明声明了一个数组。数组的类型由以下属性确定：

• 元素类型
• 数组大小（长度）
• 下面就是一个典型的数组声明：

int my_ints[16];

在多数编译器的要求中，数组的大小是整数常量表达式。也就是说， 数组的大小在声明的时候就会确定，且不可更改。

数组本身不能被赋值。但是它的元素可能可以。

整数常量表达式#

整数常量表达式可以有以下方式构成：

• 整数字面量、字符字面量、立即转型为整数的浮点字面量（如：(int)1.0f）
• 整数常量表达式以赋值、自增、自减、函数调用或逗号以外的运算符构成的表达式。
• 以及其他

下标运算符#

下标运算符提供了访问数组内元素的方法。下标运算符的返回值是左值。也就是说， 你可以对下标运算符的结果赋值。这代表在某个元素的位置写入一个值。如：

my_array[0] = 1;

在C语言中，对于一个数组而言，下标的合法范围是从0开始，到这个数组长度-1为止。

尽管C语言的语法不禁止越界访问，也不会检查是否进行了越界访问（因为C语言的数组不会存储长度）。 但是越界访问会造成程序访问了它不应该访问的位置。

下面的例子为一个数组每个元素都赋值为其下标值：

int my_ints[16];
for (int i = 0; i < 16; i++)
{
    my_ints[i] = i;
}

下面的例子将一个数组复制到另一个：

int source[16];
int dest[16];
for (int i = 0; i < 16; i++)
{
    dest[i] = source[i];
}

下面的例子：

int A[16];
for (int i = 1; i < 16; i++)
{
    A[i] = A[i - 1] + A[i];
}

改变了A数组。我们一步一步看这个循环的过程。 我们记赋值后的数组为\(A'\)，赋值后的

而 $$ A'[2]=A[2]+A'[1]=\sum_{t=0}^2 A[t], $$

如此迭代下去，我们发现A[i]被赋值为原来A[0]到A[i]的和。你可以试试以下的例子验证这点：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int A[16];
    for (int i = 0; i < 16; i++)
    {
        A[i] = i * i;
    }
    for (int i = 1; i < 16; i++)
    {
        A[i] = A[i - 1] + A[i];
    }
    for (int i = 0; i < 16; i++)
    {
        printf("%d ", A[i]);
    }
    return 0;
}

打印的应该是一系列的平方和：

0 1 5 14 30 55 91 140 204 285 385 506 650 819 1015 1240

列表初始化#

从上面的例子我们可以看到，对整个数组进行赋值需要一个循环，不是考一个赋值运算符就能解决的。 但是在刚刚声明的时候，我们可以将整个数组所有/部分元素不需要循环一起初始化。 这就是列表初始化。例如以下的例子：

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

在列表初始化中，也可以跳过开头，直接指派下标对应元素的值：

int my_ints[4] = { [2] = 3 };

这两种初始化项合适可以混合使用。如果在指派下标项过后又有一般的初始化项， 那么这个一般初始化项所对应的下标是从指定下标+1开始的。如：

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

数组的值是0, 0, 3, 4, 0。 在数组的初始化中，对于数值类型元素，在没有被指定初始值的时候，其值会被初始化为0。 如下面的初始化不指定任何值：

int my_ints[4] = {};

如果只是单纯的声明而不初始化数组，当数组为全局变量时，其所有值都会被初始化为0， 而对于局部变量，其值不确定。

多维数组#

多维数组类型就是用一位数组的类型进行嵌套。 如下面的例子：

int matrix[4][4];

声明了一个4*4的矩阵（二维数组）。