C语言：数组与指针

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一、地址

1、数据存储

计算机中存储数据的基本单位是字节：存储在计算机中的数据都是以字节为单位进行管理的。一个字节等于8个位。
计算机中表示数据的基本单位是位：表示数据时，计算机使用二进制（0和1）表示每一位数据。

2、地址

在计算机中，地址指的是存储器中每个字节的唯一标识。每个存储单元都有一个地址，就像每个房子都有一个门牌号一样。地址用于定位存储在内存中的数据。例如，如果我们要访问存储在某个特定位置的数据，我们就需要知道该数据的地址。

【问题】地址是一个几位的二进制数据？

#include<stdio.h>
int main (){
    int a;
    char b;
    double c;
    printf("sizeof(int &) = %lu\n",sizeof(&a));
    printf("sizeof(char &) = %lu\n",sizeof(&b));
    printf("sizeof(double &) = %lu\n",sizeof(&c));
    return 0;
}

计算机内存地址的二进制位数取决于系统架构：

32位系统：地址是32位二进制数。
64位系统：地址是64位二进制数。

地址的二进制位数通常是32位或64位。

二、数组

在C语言中，数组是一组相同类型的数据的集合，这些数据存储在连续的内存位置中。数组可以包含基本数据类型（如 int, float, char）的元素，也可以包含更复杂的类型（结构体）。数组的每个元素都可以通过数组名和索引来访问和操作。

1、数组的声明

声明数组的语法如下：

1	type arrayName[arraySize];

type：数组中元素的数据类型（如 int, float, char 等）。
arrayName：数组的名称。
arraySize：数组的大小（即数组中元素的数量），必须是一个正整数常量。

例如：

#include<stdio.h>
int main (){
    int array[10];//开辟10个数组
    return 0;
}

2、可变长数组

在某些情况下，我们可能在编译时无法确定数组的大小，而是在运行时才知道需要多少空间。它允许在运行时确定数组的大小。可变长数组的声明与普通数组类似，但数组的大小在运行时确定，而不是编译时。例如：

#include <stdio.h>
int main() {
    int n;
    scanf("%d", &n);
    int array[n];  // 声明一个大小为n的可变长数组
    // 初始化数组元素
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        array[i] = i * 10;
    }
    // 打印数组元素
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", array[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

3、多维数组

多维数组中最常见的是二维数组，二维数组类似于一个矩阵，它有行和列。声明二维数组的语法如下：

1	type arrayName[rows][columns];

type：数组中元素的数据类型。
arrayName：数组的名称。
rows：数组的行数。
columns：数组的列数。

例如：int b[3][4]其实就是开辟如下图的二维矩阵。

4、字符数组

符数组的声明和初始化与其他数组类似，但常用于存储字符串时需要注意字符串的终止符 \0（空字符）。

声明一个字符数组的语法如下：

1	char arrayName[arraySize];

处理字符串的函数主要包含在头文件 string.h 中：

函数	说明
`strlen(str)`	计算字符串长度，以 `\0` 作为结束符
`strcmp(str1, str2)`	字符串比较
`strcpy(dest, src)`	字符串拷贝
`strncmp(str1, str2, n)`	安全的字符串比较，最多比较前 `n` 个字符
`strncpy(str1, str2, n)`	安全的字符串拷贝，最多拷贝前 `n` 个字符
`memcpy(str1, str2, n)`	内存拷贝，拷贝前 `n` 个字节
`memcmp(str1, str2, n)`	内存比较，比较前 `n` 个字节
`memset(str1, c, n)`	内存设置，将 `str1` 的前 `n` 个字节设置为 `c`

Ⅰ、`strlen`

计算字符串的长度，以 \0 作为结束符。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char str[] = "Hello, world!";
    int length = strlen(str);
    printf("%d\n", length);
    return 0;
}

Ⅱ、 `strcmp`

比较两个字符串。如果相等，返回0；如果str1大于str2，返回正值；如果str1小于str2，返回负值。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char str1[] = "Hello";
    char str2[] = "World";
    int result = strcmp(str1, str2);
    if (result == 0) {
        printf("相等\n");
    } else if (result < 0) {
        printf("str1小于str2\n");
    } else {
        printf("str1大于str2\n");
    }
    return 0;
}

Ⅲ、`strcpy`

将源字符串拷贝到目标字符串。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char src[] = "Hello";
    char dest[20];
    strcpy(dest, src);
    printf("%s\n", dest);
    return 0;
}

Ⅳ、 `strncmp`

安全的字符串比较，最多比较前 n 个字符。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char str1[] = "Hello";
    char str2[] = "Helium";
    int result = strncmp(str1, str2, 3);
    if (result == 0) {
        printf("前三位相同\n");
    } else {
        printf("前三位不同\n");
    }
    return 0;
}

Ⅴ、 `strncpy`

安全的字符串拷贝，最多拷贝前 n 个字符。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char src[] = "Hello";
    char dest[10];
    strncpy(dest, src, 4);
    dest[4] = '\0';  // 确保目标字符串以 '\0' 结束
    printf("%s\n", dest);
    return 0;
}

Ⅵ、 `memcpy`

内存拷贝，拷贝前 n 个字节。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char src[] = "Hello, world!";
    char dest[20];
    memcpy(dest, src, strlen(src) + 1);  // 包括 '\0'
    printf("%s\n", dest);
    return 0;
}

Ⅶ、 `memcmp`

内存比较，比较前 n 个字节。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char str1[] = "Hello";
    char str2[] = "Hello, world!";
    int result = memcmp(str1, str2, 5);
    if (result == 0) {
        printf("前五个字节相同\n");
    } else {
        printf("前五个字节不同\n");
    }
    return 0;
}

Ⅷ、 `memset`

内存设置，将 str1 的前 n 个字节设置为 c。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char str[20] = "Hello, world!";
    memset(str, '*', 5);  // 将前5个字节设置为 '*'
    printf("%s\n", str);
    return 0;
}

三、指针

2022-08-15 该篇文章被子夜打上标签: C语言归为分类: 编程手札

一、地址

1、数据存储

2、地址

二、数组

1、数组的声明

2、可变长数组

3、多维数组

4、字符数组

Ⅰ、strlen

Ⅱ、 strcmp

Ⅲ、strcpy

Ⅳ、 strncmp

Ⅴ、 strncpy

Ⅵ、 memcpy

Ⅶ、 memcmp

Ⅷ、 memset