C Primer Plus 摘录

第 10 章 数组和指针

10.1 数组

• 数组由数据类型相同的一系列元素组成。

• 通过声明数组告诉编译器数组中内含多少元素和这些元素的类型。 编译器根据这些信息正确地创建数组。

float candy[365];
char code[12];
int states[50];

• 方括号 [] 表明candy、 code和states都是数组， 方括号中的数字表明数组中的元素个数。

• 要访问数组中的元素， 通过使用数组下标数（也称为索引） 表示数组中
  的各元素。 数组元素的编号从 0 开始。

10.1.1 初始化数组

• 用以逗号分隔的值列表（用花括号括起来） 来初始化数组，各值之间用逗号分隔。

int powers[8] = {1,2,4,6,8,16,32,64};

• 推荐使用宏定义数组长度，只需修改 #define 这行代码即可

• 要创建只读数组， 应该用 const 声明和初始化数组

const int days[MONTHS] = {31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};

• 存储类别警告：数组和其他变量类似， 可以把数组创建成不同的存储类别（storage class），第12章将介绍存储类别的相关内容。本章描述的数组属于自动存储类别

• 当初始化列表中的值少于数组元素个数时， 编译器会把剩余的元素都初始化为 0。

• 如果初始化列表的项数多于数组元素个数， 编译器可没那么仁慈， 它会毫不留情地将其视为错误。

• 如果初始化数组时省略方括号中的数字， 编译器会根据初始化列表中的项数来确定数组的大小。

const int days[] = { 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31 };

• sizeof days 是整个数组的大小（以字节为单位），sizeof day[0] 是数组中一个元素的大小（以字节为单位）。整个数组的大小除以单个元素的大小就是数组元素的个数。

10.1.2 指定初始化器（C99）

• C99 增加了一个新特性： 指定初始化器（designated initializer） 。 利用该特性可以初始化指定的数组元素。

• 对于传统的C初始化语法，要初始化指定元素，则必须同时初始化其之前的所有元素。

int arr[6] = {0,0,0,0,0,212}; // 传统的语法
int arr[6] = {[5] = 212}; // 把arr[5]初始化为212

• 第一， 如果指定初始化器后面有更多的值， 如该例中的初始化列表中的片段： [4] = 31,30,31， 那么后面这些值将被用于初始化指定元素后面的元素。
• 第二， 如果再次初始化指定的元素， 那么最后的初始化将会取代之前的初始化。 如开始时把 days[1] 初始化为 28， 但是 days[1] 又被后面的指定初始化 [1] = 29 初始化为 29。

int days[MONTHS] = { 31, 28, [4] = 31, 30, 31, [1] = 29 };

10.1.3 给数组元素赋值

• 声明数组后， 可以借助数组下标（或索引） 给数组元素赋值。

10.1.4 数组边界

• 在使用数组时， 要防止数组下标超出边界。 也就是说， 必须确保下标是有效的值。

• 归功于 C 信任程序员的原则。 不检查边界， C 程序可以运行更快。 编译器不会检查数组下标是否使用得当。 在C标准中， 使用越界下标的结果是未定义的。 这意味着程序看上去可以运行， 但是运行结果很奇怪， 或异常中止。

10.1.5 指定数组的大小

• 在C99标准之前， 声明数组时只能在方括号中使用「整型常量表达式」。 所谓整型常量表达式， 是由整型常量构成的表达式。
• sizeof 表达式被视为整型常量， 但是（与C++不同） const 值不是。 另外， 表达式的值必须大于 0

int n = 5;
int m = 8;
float a1[5]; // 可以
float a2[5*2 + 1]; //可以
float a3[sizeof(int) + 1]; //可以
float a4[-4]; // 不可以， 数组大小必须大于0
float a5[0]; // 不可以， 数组大小必须大于0
float a6[2.5]; // 不可以， 数组大小必须是整数
float a7[(int)2.5]; // 可以， 已被强制转换为整型常量
float a8[n]; // C99之前不允许
float a9[m]; // C99之前不允许

• C99标准允许这样声明， 这创建了一种新型数组， 称为变长数组（variable-length array） 或简称 VLA（C11 放弃了这一创新的举措， 把VLA设定为可选， 而不是语言必备的特性）。
• C99引入变长数组主要是为了让C成为更好的数值计算语言。

10.2 多维数组

• 多维数组是这样一种数组，它是一种数组，它的每个元素也是包含指定元素数量的数组。

float rain[5][12]; // 内含 5 个元素的数组， 每个元素本身是一个内含12个 float 类型值的数组

• 上述声明中 rain[5] 表明 rain 是一个内含 5 个元素的数组； float [12] 说明每个元素的类型是 float[12]

• rain[i] 是一个内含12个 float 类型值的数组，因此该数组的首元素就是 rain[i][0]，第 2 个元素是rain[0][1] ，以此类推，要访问第 i 个数组的第 j 个元素（编号从 0 开始）即为 rain[i][j]

• 该二维视图有助于帮助读者理解二维数组的两个下标。 在计算机内部，这样的数组是按顺序储存的， 从第1个内含12个元素的数组开始， 然后是第2个内含12个元素的数组， 以此类推。

• 遍历二维数组常用两个嵌套的 for 循环，一个循环处理数组的第1个下标， 另一个循环处理数组的第2个下标。

10.2.1 初始化二维数组

• 初始化二维数组是建立在初始化一维数组的基础上。 首先， 初始化一维数组如下：

sometype ar1[5] = {val1, val2, val3, val4, val5};

• 对于二维数组 rain[5][12] ，rain是一个内含 5 个元素的数组， 每个元素又是内含12个 float 类型元素的数组。 所以， 对 rain 而言， val1 应该包含 12 个值， 用于初始化内含 12 个 float 类型元素的一维数组。

const float rain[5][12] =
{ 
    {4.3,4.3,4.3,3.0,2.0,1.2,0.2,0.2,0.4,2.4,3.5,6.6},
    {8.5,8.2,1.2,1.6,2.4,0.0,5.2,0.9,0.3,0.9,1.4,7.3},
    {9.1,8.5,6.7,4.3,2.1,0.8,0.2,0.2,1.1,2.3,6.1,8.4},
    {7.2,9.9,8.4,3.3,1.2,0.8,0.4,0.0,0.6,1.7,4.3,6.2},
    {7.6,5.6,3.8,2.8,3.8,0.2,0.0,0.0,0.0,1.3,2.6,5.2}
};
// 使用了 5 个数值列表(花括号括起来)，逗号分隔来初始化二维数组
// 第一个列表初始化第一个元素，依次类推。

• 初始化时也可省略内部的花括号， 只保留最外面的一对花括号。
• 如果初始化的数值不够， 则按照先后顺序逐行初始化， 直到用完所有的值。

10.2.2 其他多维数组

• 可以把一维数组想象成一行数据， 把二维数组想象成数据表， 把三维数组想象成一叠数据表。

10.3 指针和数组

数组名是数组首元素的地址

• 在 C 中， 指针加 1 指