一、什么是数组？

C语言支持数组数据结构，是用来存储固定大小的相同类型元素的顺序集合，往往被认为是一系列相同类型的变量。

特点：

1. 有序数据的集合。
2. 数组内所有元素类型相同。
3. 所有的数组都是由连续的内存位置组成，最低的地址对应第一个元素，最高的地址对应最后一个元素。
4. 数组中的特定元素可以通过索引访问，第一个索引值为 0。

二、一维数组

（一）一维数组声明

在 C 中要声明一个数组，需要指定元素的类型和元素的数量，一维数组定义：

类型说明符	数组名[常量表达式];

注意：

1. 数组名必须是合法的标识符
2. [ ]中的内容可以是常量和符号常量，不可以是变量

例如:

int a[10];

a为整型数组名，含有10个元素：a0, a1, a2 … a9 。

（二）一维数组初始化

在 C 语言中，可以逐个初始化数组，也可以使用一个初始化语句，对数组元素的初始化可以用以下方式实现：
（1）在定义数组时对数组元素赋初值。
例如：

int a[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};

此实数组元素的值为：

a[0]=0,a[1]=1,a[2]=2,a[3]=3,a[4]=4,a[5]=5,a[6]=6,a[7]=7,a[8]=8,a[9]=9

注意：大括号 { } 之间的值的数目不能大于我们在数组声明时在方括号 [ ] 中指定的元素数目。

（2）只给一部分元素赋初值。
例如：

int a[10]={0,1,2,3};

数组a定义了10个元素，但是{}内只提供了4个初值，表示只给前4个元素赋值，后6个元素值为0。

（3）在对全部数组元素赋初值时，可以不指定数组长度，此时数组的长度就是初值的个数。
例如：

int a[]={0,1,2,3,4};

此时定义了数组长度为5的数组a，并全部元素赋初值。

（三）一维数组的引用

数组元素可以通过数组名称加索引进行访问，元素的索引是放在方括号内，跟在数组名称的后边。只能逐个引用数组元素，而不能一次引用整个数组，例如：

int b = a[index];

index为数组下标，可以是整型常量或者整型表达式，数组下标范围：0~(n-1)，n为数组长度，使用数组时注意防止下标越界。

三、多维数组（以二维数组为例）

C 语言支持多维数组。多维数组声明的一般形式如下：

type arrayName[size1][size2]...[sizeN];

下面以二维数组为例进行介绍。

（一）二维数组声明

多维数组最简单的形式是二维数组。一个二维数组，在本质上，是一个一维数组的列表。声明一个 x 行 y 列的二维整型数组，形式如下：

type arrayName [x][y];

其中，type 可以是任意有效的 C 数据类型，arrayName 是一个有效的 C 标识符。一个二维数组可以被认为是一个带有 x 行和 y 列的表格。下面是一个二维数组，包含 3 行和 4 列：

int a[3][4];

因此，数组中的每个元素是使用形式为 a[ i , j ] 的元素名称来标识的，其中 a 是数组名称，i 和 j 是唯一标识 a 中每个元素的下标。

（二）二维数初始化

二维数组初始化可以使用如下方法：

（1）分行为二维数组赋初值。例如：

int a[3][4] = {{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};

（2）可以将所有的数组给到一个{ }内，按数组排列的顺序对各元素赋值。例如：

int a[3][4] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};

（3）可以对部分元素赋初值。例如：

int a[3][4] = {{1},{5},{9}};

此时对二维数组各行的第一列元素赋初值，其余元素为0，赋值后的数组元素为：
1 0 0 0
5 0 0 0
9 0 0 0

也可以对各行的某一元素赋初值，例如：

int a[3][4] = {{1},{0,5},{9,0,2}};

赋值后的数组元素为：
1 0 0 0
0 5 0 0
9 0 2 0

（4）如果对全部元素赋初值，则定义数组时可以不指定第一维的长度，但是不能省略第二维的长度。例如：

int a[3][4] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};

等价于：

int a[][4] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};

系统会根据数据的总数分配存储空间，一共12个数据，每行4列，可以确定3行。

（5）可以只对部分元素赋初值而省略第一维的长度，但是要分行赋初值。例如：

int a[][4] = {{1,0,2},{5,0,0},{}};

此时，数组元素为：
1 0 2 0
5 0 0 0
0 0 0 0

（三）二维数组的引用

二维数组中的元素是通过使用下标（即数组的行索引和列索引）来访问的。例如：

int b = a[2][3];

（1）二维数组元素的表现形式为：数组名 [下标][下标]
（2）二维数组的元素可以出现在表达式中，也可以被赋值。
（3）使用二维数组元素时，注意下标值是否在定义的数组大小范围内，防止下标越界。

四、字符数组

（一）字符数组定义

字符数组定义方式：

char  字符数组名[常量表达式]

例如：

char c[10];

以上表示定义了一个字符数组c，包含10个元素。

（二）字符数组初始化

1、单个字符方式赋初值
例如：

char c[] = {'I',' ','a','m',' ','a',' ','s','t','u','d','e','n','t',};

2、在初值表中给一个字符串常量
例如：

char c[] = {"I am a student"};

（三）字符数组的引用

符数组的引用和一维数组引用方式一致。
例如：

#include <stdio.h>

int main(){
    char c[] = {'I',' ','a','m',' ','a',' ','s','t','u','d','e','n','t',};
    for (int i = 0; i < 14; i++){
        printf("%c",c[i]);
    }
    
    return 0;
}

（四）字符串和字符串结束标志

在C语言中，将字符串作为字符数组进行处理。字符串必须要有一个字符串结束标志’\0’。字符串的长度为字符串所包含的字符个数，不包含’\0’。因此，如果将字符串"I am a student"放在字符数组中，则数组所需长度为15。

（五）字符串处理函数

1、puts(字符数组)
作用：将字符串（以\0结束的字符序列）输出到终端
例如：

#include <stdio.h>
int main(){
    char c[] = {"I am a student"};
    puts(c);
    return 0;
}

运行结果：

2、gets(字符数组)
作用：从终端输入一个字符串到字符数组，并得到一个函数值，该函数值是字符数组的首地址。
例如：

#include <stdio.h>
int main(){
    char c[] = {};
    printf("请输入一个字符串:");
    gets(c);
    puts(c);
    
    return 0;
}

运行结果：

注意：
（1）使用gets和puts只能输入或输出一个字符串
（2）gets(str) str要以回车结束
3、strcat(字符数组1,字符数组2)
作用：连接两个字符数组中的字符串，将字符串2连接到字符串1后面，结果放在字符数组1中，函数调用后得到一个函数值，即字符数组1的地址。
例如：

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

int main(){
    char str1[20] = {"I am a "};
    char str2[] = {"student"};
    printf("%s",strcat(str1,str2));
    
    return 0;
}

运行结果：

注意：
（1）字符数组1必须足够大，以便容纳连接以后的新字符串
（2）连接前两个字符串后面都有一个'\0'，连接时将字符串1后面的'\0'取消，只在新字符串最后保存'\0'
4、strcpyt(字符串1,字符串2)
作用：将字符串2赋值到字符串1中
例如：

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

int main(){
    char str1[20];
    char str2[] = {"I am a student"};
    strcpy(str1,str2);
    printf("str1: %s\n",str1);
    printf("str2: %s",str2);
    return 0;
}

运行结果：

5、strcmp(字符串1,字符串2)
作用：比较字符串1和字符串2，比较结果由函数值返回
（1）字符串1=字符串2，函数值为0
（2）字符串1>字符串2，函数值为正整数
（3）字符串1<字符串2，函数值为负整数
6、strlen(字符数组）
作用：测试字符串长度，函数的值为字符串的实际长度，不包括’\0’
例如：

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

int main(){
    char str1[] = {"I am a student"};
    printf("str1长度为: %d",strlen(str1));
    return 0;
}

运行结果：

7、strlwr(字符串)
作用：将字符串中的大写字母转换成小写字母
例如：

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

int main(){
    char str1[] = {"I Am A Student"};
    strlwr(str1);
    printf("str1: %s",str1);
    return 0;
}

运行结果：

8、strupr(字符串)
作用：将字符串中的小写字母转换成大写字母
例如：

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

int main(){
    char str1[] = {"I am a student"};
    strupr(str1);
    printf("str1: %s",str1);
    return 0;
}

运行结果：