关于数组
#C 2024-08-31

数组就是一片连续的内存空间，并且被划分成大小相等的小空间。

为什么数组下标从0开始？

寻址公式：i_address = base_addr + i * sizeof(element)

  • 如果下标从 0 开始，第一个元素 arr[0] 的地址为 A + 0 * S = A，这与数组的基地址相同，无需额外的计算。
  • 如果下标从 1 开始，第一个元素 arr[1] 的地址会是 A + (1-1) * S = A，虽然结果相同，但在逻辑上需要多一层计算处理，即计算 (1-1) 的结果。

从来只有一维数组

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int data[2][2] = { 1,1,1,1 };

// 等价于

int data[2][2] = { {1,1},{1,1} };	// 可读性强

数组名称是 data ，数据类型是 int[2][2]。 data[0] 或 data[1] 的数据类型是 int[2]。 data[0][0] 或 data[0][1] 的数据类型是 int。

数组数据类型.png

因此，这就能很好理解数组计算长度的公式了。

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sizeof(data) / sizeof(data[0][0])

我们说数据类型指示数据的范围，data 的数据类型代表的范围是 4 个 int 类型，而 data[0][0] 的数据类型代表的范围是 1 个 int 类型。

小心数组退化为指针

因为数组作为实参传递给函数的时候，回退化为指针，而我们遍历数组需要长度，这个时候你再用前面的方式计算数组长度就会出现错误，所以我们希望你在传递数组作为实参的时候，记得提前计算长度并也作为实参传递进去。

于此同时，我们应该在传递数组作为实参的时候，类型应该写成 指针，这样读者就会认为这是传递进来的一个数组，且已退化为指针。如果你不是这样做，而是像这样 int[] data 或 int[2] data ，那么读者虽然能看出这是一个数组，但是容易忘记它已经退化为指针。

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int func(int *data, int len) {
	for (int i = 0; i < len; i++) {
		printf("%d ", data[i]);
	}
}

int main(void) {

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

	int len = sizeof(data) / sizeof(data[0]);

	func(data, len);

	return 0;
}

如果你非要这么做，即以数组的视角去定义形参，那么访问数组元素需要用如下方式。

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int func(int data[], int len) {
	for (int i = 0; i < len; i++) {
		printf("%d ", data[i]);
	}
}

int main(void) {

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

	int len = sizeof(data) / sizeof(data[0]);

	func(data, len);

	return 0;
}

你可能想问，如果是多维数组，我们该如何传递长度呢？只需要传递可以被省略的那个数即可，比方说 data[2][2] 可以省略为 data[][2]，也就是说第一个可以被省略。或者，你直接把行和列的长度都传进去，因为我们通常不会超过二维数组，所以这不是什么难考虑的事情。