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c语言高级篇

第七章数组

学习目标：

✧数组基本概念

✧一维数组的定义和引用

✧二维数组的定义和引用

✧字符数组的定义和引用

7.1基本概念

a.回顾:

前面学过的数据类型是基本的数据类型

存储特点:

每个变量单独存储（简单变量）,各个变量无任何关系

x='a';

y=0;

z=2*x;

b.构造类型的基本概念

c中,变量类型除了前面介绍的基本类型之外,还有另外的一些复杂类型,合称为构造类型

构造类型:

是由基本的类型构造而成（数组,结构体,共用体,枚举型）

构造类型的每一个元素是一个变量,它可以是一个简单的类型或者构造类型

构造类型的元素的使用方法与简单变量相同

构造类型的元素占用相邻的存储空间

对于构造类型的变量,重点是访问其元素的方法

c.数组的概念

有序数据的特点:

Ø都是由若干元素组成的

Ø数据诸元素都是同一类型

Ø数据是按一定的顺序排列的

数组:

按序排列的具有相同类型的变量的集合

用一符号名（数组名）来表示一组数

用数组名后跟下标来唯一地确定数组中的元素

数组的首地址,数组的元素的类型及个数

7.2一维数组

a.定义一维数组

类型名数组名1[exp],数组名2[exp]...

其中:

exp为常量表达式

【说明】

◆数组的命名规则与简单变量的命名相同

◆数组名后只能用方括号括起来常量表达式

◆常量表达式的值确定数组元素的个数

◆类型名决定了数组中存放元素的类型

b.一维数组的存储

在内存中用连续的内存单元存放各个元素

保存数组所需内存量与数组元素的基本类型和数组元素的个数有关:

总的字节数=sizeof（类型名）*数组元素的个数

c.一维数组的引用

数组必须先定义后引用

c规定只能逐个引用数组的元素,而不能一次引用整个数组

引用数组元素的一般形式:

数组名[下标]

【说明】

下标可以是整形常量或者是整形表达式

数组的最大的下标的值为数组元素的个数减1

d.一维数组的初始化

1.在定义数组时对数组元素赋初值

如:

inta[6]={1,2,3,4,5,6};

2.给一部分元素赋初值

如:

inta[6]={1,2,3,4};

结果为:

a[0]=1,a[1]=2,a[2]=3,a[3]=4,a[4]=0,a[5]=0;

注:

对static数组不赋初值,系统会对所有数组元素自动赋值0

7.3二维数组

C中,数组的元素可以是数组,这样就构成二维数组,所以二维数组可以看成是数组的数组,照此办法,可以还可以构成三维,四级（称为多维数组）等等.二维数组是我维数组中最简单,最常用的数组,这代表多维数组的基本特征.

a.二维数组的定义

类型名数组名[exp1][exp2]

如:

inta[2][3];

a[0]a00a01a02

a[1]a10a11a12

b.二维数组的存储

二维数组从概念上可以理解为行列构成的矩阵但存储器是一维,需按一定的规则转换

在内存中:

二维数组的元素是按行存放

右边下标比左边下标变化快

c.二维数组的引用

二维数组的引用格式为:

数组为[下标][下标]

注意下标的最大取值,即:

注意数组定义和数组元素引用的区别

如:

inta[3][4];

下标的下限值:

a[0][0],上限的值是a[2][3]

d.二维数组的初始化

1.按存放的顺序赋:

如:

inta[2][3]={1,2,3,4,5,6};

2.按行赋值:

如:

inta[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};

3.部分赋值:

如:

inta[2][3]={1,2,4};

4.省略第一维长度:

如inta[][3]={1,2,3,4,5,6};

e.二维数组举例

7.4字符数组

a.字符数组定义

在c语言中,没不专门的字符串变量,而是将一个字符串存入一个字符数组中来表示一个字符串变量

定义方式:

char数组名[exp1][exp2]

如:

charc[5];

c[0]='h'c[1]='a'c[2]='p'c[3]='p'c[4]='y'

intc[5];

c[0]='h'c[1]='a'c[2]='p'c[3]='p'c[4]='y'

b.字符数组的初始化

1.按元素赋值:

charc[6]={'c','h','i','n','a'};

注:

\0表示空字符null,其ascii为0

staticchars[6];

为了测定实际的字符串的长度,c语言规定一个字符串结束标志'\0'

定义字符串数组的长度和字符串的长度的区别

2.使用字符串常量组字符串数组赋值

charc[6]="china";

charc[]="china";

charc[6]={"china"};

注:

以字符串赋值时,必须保证数组元素个数>=字符个数+1

对于字符数组中,即可以逐个引用字符串中的单个字符,使用时也可以单个使用也可以一次引用整个字符串数组

整个字符串输入输出,用%s格式描述

s要求后面输出项一定要对应的地址

用%s输出，无论数组元素有多少个，只要遇到\0就结束

注：

数组名就是地址，对二维数组只写行下标时是地址

c.字符处理函数

#include"string.h"

1.gets（字符数组名）

从键盘上输入一个字符串（以回车结束）放到数组中，并且得到一个函数值，该函数值是字符数组的起始地址

scanf与gets的区别:

gets只有遇到回车才认为这个字符串接收结束，而scanf当遇到空格，TAB，回车都认为字符串接收结束

scanf可以用来除字符串外的其它类型的数据，而gets只能接收字符串

2.puts（字符数组名/字符串）

3.strcpy（字符数组1，字符串/字符数组2）

将字符串/字符数组2中的字符串拷贝到字符数组1

字符数组1的长度>=字符数组2/字符串的长度

拷贝时连同'\0'一起拷贝

不能把字符串或字符数组直接赋给一个字符数组

4.strcat（字符数组1，字符串/字符数组2）

5.strcmp（字符串数组1/字符串1,字符串数组2/字符串2）

返回值为正数:

字符串1>字符串2

返回值为0:

字符串1==字符串2

返回值为负数:

字符串1<字符串2

注:

字符串的拷贝，比较，连接都必须用函数来做

6.strlen（字符串数组名/字符串）

测试字符串的长度，不含'\0'

d.字符数组应用举例

第8章函数

学习目标:

✧概述

✧函数的定义

✧函数参数（变量，数组）和函数值

✧函数的调用

✧函数的嵌套调用

✧局部变量和全局变量的存储类别

8.1概述

C程序的结构：

a.一个C程序可以由若干个函数组成

b.每一个程序有且只有一个主函数，其他的函数都是子函数

c.子函数之间是可以相互调用，但不可以调用主函数

说明:

a.c程序都是从主函数开始执行，调用完其他的函数后仍回到主函数，程序在主函数结束时结束

b.从用户角度看,函数可以分为：

1.标准函数（库函数）

2.自定义函数

c.从函数的形式看，可以分为:

无参函数

有参函数

8.2函数定义的一般形式

类型说明函数名（[形参说明]）{

函数体

}

a.无参函数定义形式:

类型说明函数名（）{

函数体

}

b.有参函数定义形式:

类型说明函数名（形参说明）{

函数体

}

c.空函数定义形式:

类型说明函数名（[形参说明]）{

}

函数体:

{

［局部变量说明］

语句

}

局部变量:

在函数体内定义的变量。

其有效范围仅限于这个函数内部

8.3函数的参数和函数的值

各函数主调用时经常需要传递一些数据，即调用函数把值传递给被调用的函数，经过被调用函数处理之后，得到一个确切的结果，再返回调用它的函数。

（函数之间的信息传递过程）

各个函数之间的信息的往来是由函数的参数和返回语句来完成的

a.形式参数和实际参数：

函数的参数:

用于函数间数据的传递

实参:

引用函数时使用的参数

形参:

定义函数时使用的参数

【说明】

❑在定义函数时必须说明形参的类型，形参只能是变量或数组,不能是常量或表达式

❑函数在调用之前形参是不占内存的，函数调用结束后，形参所占的内存会被回收

❑实参可以是常量，变量和表达式

❑实参的类型和形参的类型必须一致，字符型和整形可以相互匹配

❑实参对形参的数据的传递是"值传递“，即单向传递，

8.4函数的返回值

a.返回函数值的方法:

Ø如果一个函数有返回值，必须使用return语句

Ø一个函数中可以有一个return，也可以有多个return语句，但不论执行到哪个return语句都将结束函数调用，返回主函数

Øreturn语句中的括号可以省略,return后面的值可以是一个表达式

b.函数值的类型：

●函数的类型即函数值的类型

●省略了类型，是int型

●return语句中表达式的值，一般要与函数的类型一致

●如果不一致，则需要转换，只能数值类型可以自动转换，以函数类型为准

c.不需要返回值的函数

如果函数中没有使用return语句，函数的返回是一个不确定的值

如果一个函数不需要返回值，可以用void说明函数类型

如果一个函数被声明为void类型，就不允许再引用它的返回值

8.5函数的调用

a.函数调用的一般形式

函数名（[实参列表]）;

【说明】

如果调用无参函数，实参列表可以省略，但括号不能省

实参个数要与形参个数一样

实参与形参的类型应一一对应

【注】

不同系统对实参的计算顺序不同，一般是从右往左计算，为了避免混乱，应在调用函数之前把实参的值计算出来

b.函数调用的方式

1.函数语句

2.函数表达式

c.函数调用的执行过程

1.从右往左计算实参中各表达式

2.按照位置，将实参的值一一对应的传给形参

3.执行被调用的函数

4.当遇到return语句时，计算表达式的值，并返回主调函数

d.函数原形说明

原型说明的形式:

类型说明函数名（参数类型,...）;

在程序中调用函数需要满足以下条件：

1.被调用函数必须存在，且遵循先定义后使用的原则

2.如果被调用函数的定义在主调函数之后位置，可以先给出函数的原形说明

【说明】

库函数是在包含的头文件中说明的，通过使用include预处理命令将这些原形说明插入到程序中

8.6函数的嵌套调用

在一个函数中又调用其他的函数

8.7函数的递归调用

递归调用是指调用一个函数时又直接或间接地调用函数本身

直接递归调用:

intf（intx）{

intn,y;

n=f（y）;

...

returnn;

}

间接递归调用:

intf1（intx）{intf2（intt）{

inty,z;intu,v;

......

z=f2（y）;v=f1（u）;

......

returnz;returnv;

}}

8.8数组作为函数的参数

a.数组元素做为函数实参

按值传递

b.一维数组与函数参数

若函数的形参是数组，对应的实参必须是数组名

【说明】

Ø实参数组与形参数组的类型一致

Ø用数组名作参数时，传递的是这个数组的首地址，因些形参也可以不指定大小，但需要另设一个参数来接收实参数组的长度

Ø数组作为函数的参数时，形参数组和实参数组共享同一块内存,如果形参数组元素的值被修改，实参数组的值也会被修改

c.多维数组与函数参数

多维数组可以作为函数的参数，如果形参是多维数组，可以省略第一维的大小但不能省略其他维的大小

实参和形参的小结:

实参形参传递方式

常量,变量,表达式,数组元素变量传值（单向）数组名数组数组的首地址（双向）

8.9局部变量与全局变量

a.局部变量

1.在一个函数内定义的变量

2.函数的形参

3.复合语句内定义的变量

说明:

1.局部变量只在自己的范围内有效

2.如果局部变量的有效范围有重叠的情况，有效范围小的优先

b.全局变量

函数之外定义的变量

全局变量的有效范围是从定义变量的位置开始到源文件结束

利用全局变量可以在函数间传递数据

尽量少使用全局变量

如果全局变量与局部变量同名，则局部变量优先

8.10变量的存储类别

a.变量的动态存储和静态存储

全局和局部变量，是从变量的作用范围来说的

动态存储和静态存储，是从存储类别

在内存中供用户使用的存储空间包括:

1.程序区

2.静态存储区:

编译时分配空间

3.动态存储区:

执行时分配空间

变量或函数的属性:

数据类型

自动型（auto）

存储类别静态型（static）

寄存器型（register）

外部型（extern）

b.局部变量的存储类别

自动型（auto）

存储在动态存储区

intmax（intx,inty）{

autointm;

m=x>y?

x:

y;

returnm;

}

自动型在函数调用结束后变量会自动释放内存空间

局部静态变量（static）:

存储在静态存储区，在程序的整个运行期间都不释放存储空间

局部静态变量只能在定义它的函数内被引用

c.寄存器变量

存储在寄存器中

register说明

计算机中的寄存器的个数是有限的，要节约使用

寄存器变量对寄存器的占用是动态的

d.全局变量的存储类别

全局变量都是静态的

用extern说明一个其它文件中定义的变量

存储类别小结:

1.变量的定义方法:

[存储类别]数据类型变量名;

2.变量的划分:

自动变量

静态局部变量

寄存器变量

局部变量形式参数

按作用域:

全局变量

自动变量

寄存器变量

动态存储形式参数

按存储类型

局部静态变量

静态存储

全局变量

自动变量

动态存储区形式参数

按存放的位置

静态局部变量

静态存储区全局

寄存器寄存器变量

第9章指针

10.1地址和指针的概念

a.数据在内存中的存储和读取

内存区每一个字节有一个编号，这就是”地址”,这相当于旅馆中的房间号，在地址所标志的内存单元中存放数据，就像旅馆中住的旅客一样

注意:

区分内存单元的地址与内存单元的内容的区别

在程序中一般是通过变量名来对内存单元进行存取操作

程序经过编译后已经将变量名转换为变量的地址，对变量值的存取是通过地址进行的

按变量地址存取值的方式称为”直接访问”方式

还可以采用另一种”间接访问”.

将变量的地址存放在另一个变量中,c规定这样的一个特殊的变量，它是存放地址的

“指向”是通过地址体现的，i_pointer的值为1500,它是变量i的地址这样在i_pointer和变量i之间建立起一种关系，通过i_pointer能知道i的地址，从而找到i的内存单元，这种称为指向关系

通过地址能找到所需的变量单元，可以说，地址”指向”该变量的单元（如同，房间号”指向”某一个房间一样）

C中，将地址形象地称为”指针”,意思是通过它能找到以它为地址的内存单元

一个变量的地址称为该变量的指针，如果有一个变量专门用来存放另一个变量的地址（即指针，则它称为指针变量）

//整形变量变量中保存的整型值

//指针变量变量中保存的是指针

指针变量的值（即指针变量中存放的值）是指针（地址）

注意:

区分指针和指针变量的概念

10.2变量的指针和指向变量的指針变量

变量的指针：

变量的地址

存放变量地址的变量:

指针变量,指向另一个变量

为了表示指针变量和它所指向的变量之间的关系，我们引入了"*"指向

10.2.1定义指针变量

定义的形式:

基类型*指针变量名;

使一个指针变量指向一个整形变量

int*n_p;

intn;

n_p=&n;

注:

a.定义时，指针变量前面的*表示该变量的类型为指针型变量

b.指针变量名是n_p,而不是*n_p

c.定义时，必须指定基类型

10.2.2指针变量的引用

指针变量里面只能存放地址（指针）

//n_p=1200;

有两个有关的运算符:

1.&取地址运算符

2.*指针运算符（间接访问运算符）

若:

n_p=&n;

&*n_p&n

*&n_p

*&n*n_pn

（*n_p）++（n）++

*n_p++//*,++同级，右结合

*n_p++nn_p=n_p+1*sizeof（基类型）

10.2.3指针变量作为函数的参数

指针变量作为函数的参数，是将变量的地址传递给另一个函数

不能企图通过改变指针形参的值而使指针实参的值改变

函数的调用可以得到一个返回值，运用指针变量作参数，可以得到多个变化的值

10.3数组指针和指向数组的指针变量

指针变量可以指向变量，当然可以指向数组和数组元素

数组指针:

数组的起始地址

数组元素的指针:

指数组元素的地址

引用数组的元素可以用:

下标法也可以用指针法（通过指向数组元素的指针找到所需的元素）

10.3.1指向数组元素的指针

inta[10]={...};

int*p;//int*p=&a[0];int*p=a;

p=&a[0];

c规定数组名代表数组的首地址，也就是第0号元素的地址

p=a;

a[0]…a[9]

10.3.2通过指针引用数组元素

c规定，如果指针变量p已指向数组中的某一个元素，则p+1指向同一个数组中的下一个元素（并非将p值简单地加1）

若p=&a[0];

p+i和a+i都是a[i]的地址

*（p+i）和*（a+i）是数组元素a[i]的值

指向数组的指针变量也可以带下标，如:

p[i]与*（p+i）等价

实际上:

在编译时，对数组元素a[i]就是处理成*（a+i）,即通过数组的首地址加上相对位移量得到要找元素的地址，然后找出该单元中的内容

[]实际是变址运算符

引用数组元素:

a.下标法:

a[i]

b.指针法:

*（a+i）或*（p+i）

10.3.3数组名作为函数参数

数组名代表数组首地址，用数组名作实参，在调用函数时是把数组的首地址传递给形参，这样实参数组与形参数组共占同一段内存

实际上，能够接受并存放地址值的只能是指针变量，因此，c编译系统都是将形参数组名作为指针变量来处理的

10.3.4指向多维数组的指针和指针变量

指针变量可以指向一维数组，也可以指向多维数组

1.多维数组地址

inta[3][4]={{1,3,5,7},{9,2,4,6},{8,10,11,13}};

a有三个元素:

a[0],a[1],a[2]

而每一个元素又是一个一维数组，它包含4个元素

从二维数组的角度看，a代表整个二维数组的首地址，也就是第0行的首地址，a+1代表第1行的首地址

因此，a+1的含义是a[1]的地址

同时，a[0],a[1],a[2]既然是一维数组名，c规定数组名代表数组的首地址，因此a[0]代表第0行一维数组中第0列元素的地址，即&a[0][0],a[1]的值是&a[1][0],a[2]的值是&a[2][0]

那么某一行某一列元素的地址怎么表示?

可以用a[0]+1表示第0行第1列元素的地址,其中1代表1列元素的字节数

由于a[0]与*（a+0）等价，a[1]与*（a+1）等价，a[i]与*（a+i）等价。

因此，a[0]+1与*（a+0）+1的值都是&a[0][1]

得到a[0][1]的地址后，如何取得值

a[0]+1和*（a+0）+1是a[0][1]的地址，那么*（a[0]+1）及*（*（a+0）+1）或*（*a+1）也是a[0][1]的值

*（a[i]+j）或*（*（a+i）+j）是a[i][j]的值

记住*（a+i）和a[i]是等价的，在一维数组中a[i]就是下标为i的元素的值，在二维数组中a[i]表示第i行的首地址

说明的是a[i]在一维数组中占有物理地址的，若在二维数组a[i]代表一维数组名。

a[i]本身并不占实际的内存单元，它也不存放a数组中各个元素的值，只是一个地址（如同一维数组名并不占内存单元而只代表地址一样）

表示形式含义地址

a二维数组名，数组首地址，0行首地址2000

a[0],*（a+0）,*a第0行第0列元素地址2000

a+1,&a[1]第1行首地址2008

a[1],*（a+1）第1行第0列元素地址2008

a[1]+2,*（a+1）+2,&a[1][2]第1行第2列元素地址2012

*（a[1]+2）,*（*（a+1）+2）,a[1][2]第1行第2列元素的值13

其中a+1和*（a+1）都是2008,那么a+1的值和a+1的地址怎么都是同一个值?

a+1代表一次跳过了一行（一个数组）

好比排长管理以班为单位，他走一步就跳过1个班，班长管理以战士为单位，走一步只是指向下一个战士。

二者地址虽相同，但含义不同，前者是”纵向管理”,后者是”横向管理”,二维数组名（a）是指向行，一维数组名（a[0]）是指向列元素，a[0]+1中的”1”代表一个元素所占的字节数.

在行指针前加一个”*”，就转换成列指针，反之，在列指针前加一个&,就成了行指针

不要把&a[i]简单地理解为a[i]单元的物理地址，因为并不存在a[i]这样一个变量，它只是一种地址的计算方法，能得到第i行的首地址

&a[i],a+i指向行

a[i],*（a+i）指向列

a+i=a[i]=*（a+i）=&a[i]=&a