C 语言支持数组数据结构，它可以存储一个固定大小的相同类型元素的顺序集合。

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。

一、数组定义

/*
 定义一个一维数组
 数据类型 数组名称[元素个数];
 */
// 有 3 个 char 类型元素的数组
char a[3]
// 有 5 个 int 类型元素的数组
int b[5];
// 有 10 个 double 类型元素的数组
double c[10];

数组不能动态定义，即元素个数必须是整数常量或常量表达式。

数组的大小 = 数据类型大小 * 元素个数；

二、初始化数组

// 大括号之间的值的个数不能大于
// 数组声明时在方括号中指定的元素个数。
int balance[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

// 还可以只给一部分元素赋值，
// 其他未被赋值的元素自动初始化为 0
int balance[5] = {0};
int balance[5] = {1, 2, 3};

// C99 新特性，指定初始化元素，
// 未被赋值的元素默认为 0
int b[10] = {[3]=3, [5]=5};

// 初始化时也可以省略掉数组的大小，
// 编译器会根据初始化时元素的个数，
// 自动判断数组大小。
int balance[] = {1, 2, 3, 4, 5};

注意：未初始化的数组且其元素都是一些随机数。

三、访问数组元素

#include <stdio.h>

int main()
{
  /* n 是一个包含 10 个整数的数组 */
  int n[10];
  int i, j;

  /* 初始化数组元素 */
  for (i = 0; i < 10; i++) {
    /* 设置元素 i 为 i + 100 */
    n[i] = i + 100;
  }

  /* 输出数组中每个元素的值 */
  for (j = 0; j < 10; j++) {
    printf("n[%d] = %d\n", j, n[j]);
  }

  return 0;
}

数组都是以 0 作为它们第一个元素的索引，也被称为基索引，数组的最后一个索引是数组的总大小减去 1。当我们使用了不在上述范围内的索引时，将导致数组下标越界错误。

四、获取数组长度

#include <stdio.h>

int main()
{
  int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};

  int length = sizeof(array) / sizeof(array[0]);
  printf("数组长度为: %d\n", length); // 5

  return 0;
}

五、多维数组

C 语言支持多维数组。多维数组声明的一般形式如下：

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

多维数组可以通过在括号内为每行指定值来进行初始化。

下面是一个带有 3 行 4 列的数组。

// 初始化一个 3 行 4 列的数组
int a[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};

// 内部嵌套的括号是可选的，下面的初始化与上面是等同的：
int a[2][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
// 也可以对部分元素赋值，未被赋值的元素默认为 0
int a[2][3] = {{1}, {4, 5}};
// 全部元素都初始化为 0
int a[2][3] = {0};
// C99 新特性，指定初始化元素，未被赋值的元素默认为 0
int a[2][3] = {[0][0]=1, [0][2]=3, [1][1]=5};

// 二维数组的第一维度可以省略不写
int [][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};

访问二维数组元素:

#include <stdio.h>

int main()
{
  /* 一个 2 行 3 列的数组 */
  int a[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
  int i, j;

  /* 输出数组中每个元素的值 */
  for (i = 0; i < 2; i++) {
    for (j = 0; j < 3; j++) {
      printf("a[%d][%d] = %d\n",
             i, j, a[i][j]);
    }
  }

  return 0;
}

六、字符串

在 C 语言中，字符串实际上是使用空字符 \0 结尾的一维字符数组。因此，\0 是用于标记字符串的结束。

空字符（Null character）又称结束符，缩写 NUL，是一个数值为 0 的控制字符，\0 是转义字符，意思是告诉编译器，这不是字符 0，而是空字符。

#include <stdio.h>

int main()
{
  /*
   声明和初始化创建一个 LIWY 字符串。
   由于在数组的末尾存储了空字符 \0，
   所以字符数组的大小比 LIWY 字符串的字符数多一个。
   */
  char name[5] = {'L', 'I', 'W', 'Y', '\0'};

  /* 可以省略个数 */
  char name1[] = {'L', 'I', 'W', 'Y', '\0'};

  /* 使用字符常量初始化 */
  char name2[] = {"LIWY"};

  /* 使用字符常量初始化，并省略大括号 */
  char name3[] = "LIWY";

  printf("name=%s\n", name);
  printf("name1=%s\n", name1);
  printf("name2=%s\n", name2);
  printf("name3=%s\n", name3);

  return 0;
}

1. 转义字符

字符串中会被自动转换为相应的特殊字符：

• \' ：单引号
• \" ：双引号
• \? ：问好
• \\ ：反斜杠
• \n ：换行
• \r ：回车
• \t ：水平制表符号

2. 字符串过长问题

#include <stdio.h>

int main()
{
  // 使用反斜杠 "\" 加回车的组合来进行分割，
  // 注意下一行要从最左侧开始，
  // 否则缩进会成为该字符串的一部分
  printf("Hello C! \
I am Liwy.\n");

  // 采用字符串连接的方法
  printf("Hello C! "
         "I am Liwy.\n");

  return 0;
}

3. 字符串操作函数

string.h 头文件中包含常用的字符串操作函数：

• strcpy(s1, s2); 复制字符串 s2 到 s1。
• strcat(s1, s2); 连接字符串 s2 到 s1 的末尾。
• strlen(s1); 返回字符串 s1 的长度。
• strcmp(s1, s2); 如果 s1==s2 则返回 0；s1<s2 则返回小于 0；s1>s2 则返回大于 0。
• strchr(s1, ch); 返回指向字符串 s1 中第一个 ch 字符的指针。
• strstr(s1, s2); 返回指向字符串 s1 中第一个 s2 字符串的指针。

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

int main()
{
  char s1[] = "abcd";
  char s2[] = "1234";
  char s3[4];

  /* 复制 s1 到 s3 */
  strcpy(s3, s1);
  printf("s3=%s\n", s3);

  /* 连接 s2 到 s3 */
  strcat(s3, s2);
  printf("s3=%s\n", s3);

  /* s3 的长度 */
  int len = strlen(s3);
  printf("s3 size=%d\n", len);

  return 0;
}