【2个月 C语言从入门到精通：零基础系统教程】第五讲：数组核心全解 — 一维+二维数组完整知识点全覆盖

1. 数组的概念
2. ⼀维数组的创建和初始化
3. ⼀维数组的使⽤
4. ⼀维数组在内存中的存储
5. sizeof计算数组元素个数
6. ⼆维数组的创建
7. ⼆维数组的初始化
8. ⼆维数组的使⽤
9. ⼆维数组在内存中的存储
10. 数组练习

前言

在 C 语言基础语法的学习过程中，数组是我们接触到的第一个批量处理数据的复合数据类型，也是后续字符串、函数、指针、数据结构学习的重要基础。
在之前的学习中，我们定义的单个变量只能存储一个数据，当需要批量管理大量同类型数据（如批量存储成绩、多个数值、字符序列）时，单个变量会变得繁琐且难以维护。而数组正是为解决这类场景诞生，它可以在内存中开辟连续的空间，统一管理大量相同类型的数据。
本文将会按照循序渐进的学习逻辑，完整讲解 C 语言数组的全部核心知识点：从数组基础概念出发，依次详解一维数组的创建、初始化、下标访问、遍历打印、内存存储原理、元素个数计算；再深入讲解二维数组的创建规则、各类初始化方式、下标使用、输入输出、内存存储模型；最后配套经典二分查找实战练习，把数组知识点全部吃透。

1. 数组的概念

数组是⼀组相同类型元素的集合；从这个概念中我们就可以发现2个有价值的信息：
• 数组中存放的是1个或者多个数据，但是数组元素个数不能为0。
• 数组中存放的多个数据，类型是相同的。
数组分为⼀维数组和多维数组，多维数组⼀般⽐较多⻅的是⼆维数组。

2. ⼀维数组的创建和初始化

2.1 数组创建

一维数组创建的基本语法如下

type arr_name[常量值];

存放在数组的值被称为数组的元素，数组在创建的时候可以指定数组的⼤⼩和数组的元素类型。
• type 指定的是数组中存放数据的类型，可以是： char、short、int、float 等，也可以⾃定义的类型。
• arr_name 指的是数组名的名字，这个名字根据实际情况，起的有意义就⾏。
• [ ] 中的常量值是⽤来指定数组的⼤⼩的，这个数组的⼤⼩是根据实际的需求指定就⾏。
⽐如：我们现在想存储某个班级的20⼈的数学成绩，那我们就可以创建⼀个数组，如下：

intmath[20];

当然我们也可以根据需要创建其他类型和⼤⼩的数组：

charch[8];doublescore[10];

2.2 数组的初始化

有时候，数组在创建的时候，我们需要给定⼀些初始值，这种就称为初始化的。那数组如何初始化呢？数组的初始化⼀般使⽤⼤括号，将数据放在⼤括号中。
数组如果进⾏了初始化，数组的⼤⼩是可以省略掉的。

//完全初始化intarr[5]={1,2,3,4,5};//不完全初始化intarr2[6]={1};//第⼀个元素初始化为1，剩余的元素默认初始化为0//错误的初始化 - 初始化项太多intarr3[3]={1,2,3,4};

2.3 数组的类型

数组也是有类型的，数组算是⼀种⾃定义类型，去掉数组名留下的就是数组的类型。

intarr1[10];intarr2[12];charch[5];

arr1数组的类型是 int [10]
arr2数组的类型是 int [12]
ch数组的类型是 char [5]

3. ⼀维数组的使用

学习了⼀维数组的基本语法，⼀维数组可以存放数据，存放数据的⽬的是对数据的操作，那我们如何使⽤⼀维数组呢？

3.1 数组下标

C语⾔规定数组是有下标的，下标是从0开始的，假设数组有n个元素，最后⼀个元素的下标是n-1，下标就相当于数组元素的编号，如下：

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

在C语⾔中数组的访问提供了⼀个操作符 [ ] ，这个操作符叫：下标引⽤操作符。
有了下标访问操作符，我们就可以轻松的访问到数组的元素了，⽐如我们访问下标为7的元素，我们就可以使⽤ arr[7] ，想要访问下标是3的元素，就可以使⽤ arr[3] ,如下代码：

intmain(){intarr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};printf("arr[7]= %d\n",arr[7]);printf("arr[3]= %d\n",arr[3]);return0;}

3.2 数组元素的打印

接下来，如果想要访问整个数组的内容，那怎么办呢？
只要我们产⽣数组所有元素的下标就可以了，那我们使⽤for循环产⽣0~9的下标，接下来使⽤下标访问就⾏了。
如下代码：

#include<stdio.h>intmain(){intarr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};inti=0;for(i=0;i<10;i++){printf("%d ",arr[i]);}return0;}

输出结果

4. ⼀维数组在内存中的存储

有了前⾯的知识，我们其实使⽤数组基本没有什么障碍了，如果我们要深⼊了解数组，我们最好能了解⼀下数组在内存中的存储。
依次打印数组元素的地址：

//%p - 是用来打印地址的intmain(){intarr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};inti=0;for(i=0;i<10;i++){printf("&arr[%d] = %p\n",i,&arr[i]);}return0;}

5. sizeof计算数组元素个数

在遍历数组的时候，我们经常想知道数组的元素个数，那C语⾔中有办法使⽤程序计算数组元素个数
吗？
答案是有的，可以使⽤sizeof。
sizeof 中C语⾔是⼀个关键字，是可以计算类型或者变量⼤⼩的，其实 sizeof 也可以计算数组的⼤⼩。
⽐如：

以后在代码中需要数组元素个数的地⽅就不⽤固定写死了，使⽤上⾯的计算，不管数组怎么变化，计算出的⼤⼩也就随着变化了。

6. ⼆维数组的创建

6.1 ⼆维数组的概念

前⾯学习的数组被称为⼀维数组，数组的元素都是内置类型的，如果我们把⼀维数组做为数组的元素，这时候就是⼆维数组，⼆维数组作为数组元素的数组被称为三维数组，⼆维数组以上的数组统称为多维数组。

6.2 ⼆维数组的创建

那我们如何定义⼆维数组呢？语法如下：

type arr_name[常量值1][常量值2]； 例如：intarr[3][5];doubledata[2][8];

解释：上述代码中出现的信息
• 3表⽰数组有3⾏
• 5表⽰每⼀⾏有5个元素
• int 表⽰数组的每个元素是整型类型
• arr 是数组名，可以根据⾃⼰的需要指定名字
data数组意思基本⼀致。

7. ⼆维数组的初始化

在创建变量或者数组的时候，给定⼀些初始值，被称为初始化。
那⼆维数组如何初始化呢？像⼀维数组⼀样，也是使⽤⼤括号初始化的。

7.1 不完全初始化

intarr1[3][5]=1{1,2};intarr2[3][5]={0};

7.2 完全初始化

intarr3[3][5]={1,2,3,4,5,2,3,4,5,6,3,4,5,6,7};

7.3 按照行初始化

intarr4[3][5]={{1,2},{3,4},{5,6}};

7.4 初始化时省略行，但不能省略列

intarr5[][5]={1,2,3};intarr6[][5]={1,2,3,4,5,6,7};intarr7[][5]={{1,2},{3,4},{5,6}};

8. ⼆维数组的使用

8.1 ⼆维数组的下标

当我们掌握了⼆维数组的创建和初始化，那我们怎么使⽤⼆维数组呢？
其实⼆维数组访问也是使⽤下标的形式的，⼆维数组是有⾏和列的，只要锁定了⾏和列就能唯⼀锁定数组中的⼀个元素。
C语⾔规定，⼆维数组的⾏是从0开始的，列也是从0开始的，如下所⽰：

intarr[3][5]={1,2,3,4,5,2,3,4,5,6,3,4,5,6,7};

图中最右侧绿⾊的数字表⽰⾏号，第⼀⾏蓝⾊的数字表⽰列号，都是从0开始的，⽐如，我们说：第2⾏，第4列，快速就能定位出7。

intmain(){intarr[3][5]={1,2,3,4,5,2,3,4,5,6,3,4,5,6,7};printf("%d\n",arr[2][4]);return0;

8.2 ⼆维数组的输入和输出

访问⼆维数组的单个元素我们知道了，那如何访问整个⼆维数组呢？
其实我们只要能够按照⼀定的规律产⽣所有的⾏和列的数字就⾏；以上⼀段代码中的arr数组为例，⾏的选择范围是0-2，列的取值范围是0 -4，所以我们可以借助循环实现⽣成所有的下标。

intmain(){intarr[3][5]={1,2,3,4,5,2,3,4,5,6,3,4,5,6,7};//输出值inti=0;for(i=0;i<3;i++)//行下标{intj=0;for(j=0;j<5;j++)//列下标{printf("%d ",arr[i][j]);}printf("\n");}return0;}

intmain(){intarr[3][5]={0};//输入inti=0;for(i=0;i<3;i++)//行下标{intj=0;for(j=0;j<5;j++)//列下标{scanf("%d",&arr[i][j]);}}//输出值for(i=0;i<3;i++)//行下标{intj=0;for(j=0;j<5;j++)//列下标{printf("%d ",arr[i][j]);}printf("\n");}return0;}

9. ⼆维数组在内存中的存储

像⼀维数组⼀样，我们如果想研究⼆维数组在内存中的存储⽅式，我们也是可以打印出数组所有元素的地址的。代码如下：

intmain(){intarr[3][5]={0};inti=0;//输出值for(i=0;i<3;i++)//行下标{intj=0;for(j=0;j<5;j++)//列下标{printf("&arr[%d][%d] = %p\n",i,j,&arr[i][j]);}}return0;}

10. 数组练习

10.1 练习：二分查找

题⽬：给定⼀个升序的整型数组，在这个数组中查找到指定的值n，找到了就打印n的下标，找不到就打印：“找不到”。
【分析】：在⼀个升序的数组中查找指定的数字n，很容易想到的⽅法就是遍历数组，但是这种⽅法效率⽐较低。⽐如我买了⼀双鞋，你好奇问我多少钱，我说不超过300元。你还是好奇，你想知道到底多少，我就让你猜，你会怎么猜？你会1，2，3，4…这样猜吗？显然很慢；⼀般你都会猜中间数字，⽐如：150，然后看⼤了还是⼩了，这就是⼆分查找，也叫折半查找

参考代码

intmain(){intarr[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};intk=7;intsz=sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);intleft=0;intright=sz-1;while(left<=right){intmid=(left+right)/2;if(arr[mid]<k){left=mid+1;}elseif(arr[mid]>k){right=mid-1;}else{printf("找到了，下标是:%d\n",mid);break;}}if(left>right){printf("找不到\n");}return0;}

求中间元素的下标，使⽤ mid = (left + right) / 2 ，如果 left 和 right ⽐较⼤的时候可能存在问题，可以使⽤下⾯的⽅式：

mid=left+(right-left)/2;

参考代码

intmain(){intarr[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};intk=7;intsz=sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);intleft=0;intright=sz-1;intfind=0;//没找到while(left<=right){intmid=(right-left)/2+left;if(arr[mid]<k){left=mid+1;}elseif(arr[mid]>k){right=mid-1;}else{find=1;printf("找到了，下标是:%d\n",mid);break;}}if(find==0){printf("找不到\n");}return0;}

总结

本篇文章完整覆盖了 C 语言数组模块的全部核心知识点，从基础概念到底层原理，从一维数组到二维数组，形成了完整的知识体系，在这里做整体梳理总结：
数组核心本质：数组是相同数据类型元素组成的、在内存中连续存储的集合，通过下标来精准访问内部元素，下标统一从0开始计数。
一维数组核心要点
完整掌握了一维数组的多种创建与初始化方式、下标访问规则、数组元素循环打印遍历；理解了一维数组在内存中连续线性存储的底层模型；学会使用 sizeof 运算符，精准计算数组总大小、单个元素大小、数组元素总个数。
二维数组核心要点
掌握了二维数组「行、列」的结构逻辑，完全理清不完全初始化、完全初始化、按行初始化三类初始化规则，重点牢记核心易错点：二维数组初始化可以省略行，但是绝对不能省略列；同时掌握二维数组的下标访问、整体输入输出写法，理解其「行优先、整体连续存储」的内存底层原理。
实战应用
通过二分查找练习，把数组连续有序存储的特性学以致用，掌握了有序数组的高效查找算法，实现了理论知识点到代码实战的落地。
数组是 C 语言批量数据处理的基石，同时也是后续字符数组（字符串）、指针数组、函数传参、数据结构（顺序表） 内容的前置基础，把本篇数组知识点全部吃透，会为后续 C 语言进阶内容的学习打下牢固的基础。