C语言的数组学习入门之对数组初始化的操作

数组在所有的语言中，以C最为简单，就是一起始地址，外加一数组的长度，而且基本上没有任何功能可言。然而，在所有的数组使用中，却是C的这种简单的数组形式，以其灵活性和效率，让人惊叹。

C数组从逻辑上讲，是分形一致的（想不到其他词来形容了），分形的意思，就是部分与整体保持一致的构造形式，也即是数组的任何一部分也都是数组，比如一整型数组{1，2，3，4，5}，连续取出其中任一连续的部分，都可以看成是一个数组，{2，3}是数组，{1，2，3}是数组，{4，5}也都是数组，差别只在于数组的起始地址和元素的个数。那怕是数组中的任何一个元素，都可以看成是一个长度为1的数组。因此，C数组的这种统一的格式，在作为参数，传递给函数的时候，特别是递归函数中，很是方便。

一些基础知识

先来看看一些基础的东西。

数组可以用一个列值来初始化，例如：

int arr[] = {1,2,3,4};
char arr[] = {'a','b','c',0};

简单的一个整数数组初始化例子：

#include "stdio.h"

int main()
{
  /*
  author: www.nowamagic.net
  */
  int i, length;
  int arr[] = {1,2,3,4};

  length = sizeof(arr) / sizeof(int);
  printf("sizeof(arr)为：%d\n", sizeof(arr));
  printf("sizeof(int)为：%d\n", sizeof(int));
  printf("数组长度为：%d\n", length);
  for(i = 0; i < length; i++)
  {
    printf("%d\n", arr[i]);
  }

  return 0;
}

程序运行结果：

sizeof(arr)为：16
sizeof(int)为：4
数组长度为：4
1
2
3
4

简单的一个char数组初始化例子：

#include "stdio.h"

int main()
{
  /*
  author: www.nowamagic.net
  */
  int i, length;
  char arr[] = {'a','b','c',0};

  length = sizeof(arr) / sizeof(char);
  printf("sizeof(arr)为：%d\n", sizeof(arr));
  printf("sizeof(char)为：%d\n", sizeof(char));
  printf("数组长度为：%d\n", length);
  for(i = 0; i < length; i++)
  {
    printf("%c\n", arr[i]);
  }

  return 0;
}

程序运行结果：

sizeof(arr)为：4
sizeof(char)为：1
数组长度为：4
a
b
c

假设给一二维数组初始化，将数组的每个元素都初始化为0

方法有两种：

1）使用循环逐个的把数组的元素赋值为0；

2）使用内存操作函数memset将数组所占的内存内容设置为0；

测试代码如下：

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

#define     K    15
#define     DIM   10
#define     LOOP  1000000

int main(int argc, char** argv)
{
    double     o_centers[K*DIM];
    int       i = 0, j = 0, k = 0;


    MPI_Init(&argc, &argv);

    printf("Start to test array assign...\n");
    double     starttime1 = MPI_Wtime();
    for(k = 0; k < LOOP; k++)
        for(i = 0; i < K; i++)
            for(j = 0; j < DIM; j++)
                o_centers[j + i*DIM] = 0;
    double     endtime1 = MPI_Wtime();
    printf("Array assign takes %5.12f seconds...\n", endtime1 - starttime1);


    printf("Start to test memset assign...\n");
    double     starttime2 = MPI_Wtime();
    for(k = 0; k < LOOP; k++)
        memset(o_centers, 0, K*DIM*sizeof(double));
    double     endtime2 = MPI_Wtime();
    printf("Memset assign takes %5.12f seconds...\n", endtime2 - starttime2);

    MPI_Finalize();
    return 0;
}

编译运行后，得到结果：

Start to test array assign...
Array assign takes 0.624787092209 seconds...
Start to test memset assign...
Memset assign takes 0.052299976349 seconds...

补充说明

如果数组定义的时候没有指定其大小，并且初始化采用了列表初始化，那么数组的大小由初始化时列表元素个数决定。所以上面例子中的数组分别为 int[4] 和char[4]类型。如果明确指定了数组大小，当在初始化时指定的元素个数超过这个大小就会产生错误。

如果初始化时指定的的元素个数比数组大小少，剩下的元素都回被初始化为0。例如：

int arr[8]={1,2,3,4};

等价于

int arr[8]={1,2,3,4,0,0,0,0};

字符数组可以方便地采用字符串直接初始化。

C的字符串，也很简单，它也是一个数组，只不过最后一个元素是'\nul'，加了这么一点限制之后，字符串自然就失去了数组的分形强悍，但C的字符串依然不可小看，因为字符串中，只要带上了'\nul'，都能看成是字符串，好比，”hello”这条字符串，只要改变起始地址，就可轻而易举地得到”ello”，”llo”，”lo”，”o”这好几条子字符串，这个特点，可以简化很多字符串操作，并且效率最高。此外，C字符串，只要你愿意，完成可以拿来当成是字符数组来使用，这样，就又恢复了数组分形功能，C函数库中和WINDOWS API，有很多函数就是专门处理C字符数组的。

C的很多东西，就是这样，因为简单，所以强大得另人惊叹。函数、结构体、数组、GOTO、枚举这些简单的东西，巧妙的配合使用，可以玩出很多很多意想不到的神奇功能出来，令人击节赞叹，而且不会像C++那样，存在着所谓的什么心智负担。此外，C中的宏，嘿嘿，俺就不提了，变化多端，鬼神莫测。对于C，我越来越敬畏，它远远不似表面上看的那么简单，其背后自然潜藏着一套精神规则。即使看到每一行C代码，内心都能知道它的相应的汇编代码，那又怎么样，它总是有办法让你惊喜不已。

C CodeBase 计划：对于编程问题，消灭一点，舒服一点；消灭很多，舒服很多；彻底消灭，彻底舒服。