自学第十九天----深入探究数组下

3. 数组越界

数组的下标是有范围限制的。

数组的下规定是从0开始的,如果数组有n个元素,最后一个元素的下标就是n-1。

所以数组的下标如果小于0,或者大于n-1,就是数组越界访问了,超出了数组合法空间的访问。

C语言本身是不做数组下标的越界检查,编译器也不一定报错,但是编译器不报错,并不意味着程序就 是正确的 

所以我们写代码时,最好自己做越界的检查。

#include <stdio.h>
 int main()
 {
 int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
 int i = 0;
 for(i=0; i<=10; i++)
    {
 printf("%d\n", arr[i]);//当i等于10的时候,越界访问了
    }
 return 0;
 }

看看结果: 

当数组越界时打印出来的就是《不知道啥了》 

ps:二维数组的行和列也可能存在越界。

 4. 数组作为函数参数

往往我们在写代码的时候,会将数组作为参数传个函数,

比如一个非常经典的例子:实现一个冒泡排序函数将一个整形数组排序。

4.1 冒泡排序函数的错误设计

相信大多数人第一次设计都会将数组和变量一样使用

然后发现怎么运行都不对

就像这样:

#include <stdio.h>
 void bubble_sort(int arr[])
 {
 int sz = sizeof(arr);
int i = 0;
 for(i=0; i<sz-1; i++)
    {
 int j = 0;
 for(j=0; j<sz-i-1; j++)
        {
 if(arr[j] > arr[j+1])
            {
 int tmp = arr[j];
 arr[j] = arr[j+1];
 arr[j+1] = tmp;
            }
        }
    }
 }
 int main()
 {
 int arr[] = {3,1,7,5,8,9,0,2,4,6};
 bubble_sort(arr);
for(i=0; i<sizeof(arr); i++)
    {
 printf("%d ", arr[i]);
    }
return 0;
}
 

然后发现一大堆错误

调试之后可以看到 bubble_sort 函数内部的sz 是1

所以得出结论数组作为函数参数的时候,不是把整个数组的传递过去

 4.2 数组名是什么?

首先的首先,我们要知道数组名在一些情况下不是代表整个数组

用这一段代码可以总结一些规律

#include <stdio.h>
 int main()
 {
 int arr[10] = {1,2,3,4,5};
 printf("%p\n", arr);
 printf("%p\n", &arr[0]);
 printf("%d\n", *arr);
return 0;
 }

结果如图 

根据输出结果我们可以得出结论

数组名是数组首元素的地址。(有两个例外)

例外1:sizeof(数组名),计算整个数组的大小,sizeof内部单独放一个数组名,数组名表示整个数组。

例外2:&数组名,取出的是数组的地址。&数组名,数组名表示整个数组。

 4.3 冒泡排序函数的正确设计

知道了这些我们可以重新设计了

当数组传参的时候,实际上只是把数组的首元素的地址传递过去了。

所以即使在函数参数部分写成数组的形式: int arr[] 表示的依然是一个指针:

那么,函数内部的 sizeof(arr) 结果是4。

1.  在 bubble_sort 函数中,我们使用了 sizeof(arr) 来获取数组的大小。然而,对于函数参数来说,数组会被转换为指针,因此 sizeof(arr) 实际上只会返回指针的大小,而不是数组的大小。我们需要将数组的大小作为函数参数传递给 bubble_sort 函数。

2.  在主函数中,我们使用了 for(i=0; i<sizeof(arr); i++) 来遍历数组并输出排序结果。同样地,sizeof(arr) 不会返回数组的大小,而是返回指针的大小。我们需要将数组的大小保存在一个变量中,并在循环中使用该变量来控制遍历的次数。

这是修正后的:

#include <stdio.h>

void bubble_sort(int arr[], int size) {
    int i, j;
    for (i = 0; i < size - 1; i++) {
        for (j = 0; j < size - i - 1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j+1]) {
                int tmp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = tmp;
            }
        }
    }
}

int main() {
    int arr[] = {3, 1, 7, 5, 8, 9, 0, 2, 4, 6};
    int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    bubble_sort(arr, size);
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}

大功告成! 

 

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