C语言数组

数组是一种内存分配的形式，数组是定义了一个连续的空间，与指针类似。

数组定义方式

类型 数组名[数组大小]；//类型为每个空间的大小，我们通过数组名和下标访问数据，数组名指向存储数据的首地址，但是我们不可以改变数组名指向的地址。数组大小只有在定义的时候生效，定义之后不可以被改变。

int a[100]; //申请了一个名叫a的数组，它包含了100个整型。

数组的访问

我们可以通过数组的下标访问数据，C不会检查我们的下标是否合格，就像指针不会检查越界一样。数组名是不可以进行加法和减法操作的，比如a++等等，这样还是相当于意图改变它指向的首地址，C中是不允许的。

数组空间的初始化

数组空间的初始化就是为每一个标签地址赋值。按照标签逐一处理。如果我们需要为每一个内存赋值，假如有一个int a[100];我们就需要用下标为100个int类型的空间赋值。这样的工作量是非常大的，我们就想到了让编译器做一些初始化操作，初始化操作是第一次赋值，第二次赋值就不能再这样赋值了。

int a[10]=空间；

我需要给它一个空间，让它对这里面的值进行批量处理；比如int a[10]={10,20,30}; //a[1]=10,a[2]=20,a[3]=30,a[4]=…=a[9]=0所以实际上还是批量内存拷贝的结果，未赋值的结果就是0。初始化与我们逐一赋值的效率是一样的。批量拷贝仅限于第一次赋值。

注意：数组空间的初始化和变量的初始化本质不同，尤其在嵌入式的裸机开发中，空间的初始化往往需要库函数的辅助。

char buf[10]={'a','b','c'}; //c的字符串有一个重要的属性，字符串结尾有一个字符'\0'代表字符串的结束。因为我们这里为字符串空间定义了10个字符的大小，但是有时候我们并没有使用完这10个字节，打印的时候10个字节的打印也是错误的，所以为了给字符串一个结束的标志，让其它的函数比如printf函数输出的时候知道它的结尾。
char buf[]="abc";  //省略数组大小，C会为数组指定大小，这里就是三个字符加上一个结尾标志，数组大小就是4
char buf[10]={"abc"};
char buf[10]="abc";  //将三个字符批量拷贝到它分配的空间，末尾加'\0'
char *p="abc"; //先给三个字符分配空间，再将指针指向字符串的首地址，这指向的是一个常量字符串。
buf[2]='e';  //这是可以的
p[2]= 'e';  //这是不可以的，p指向的是常量区

测试代码如下

我们将这个字符串作为printf函数的参数，它返回的实际上是常量字符串的首地址，而我们这里将它作为一个整型来打印，有一个警告，应该把它作为无符号整型（内存地址是正整型的）来打印。

#include <stdio.h>

int main(){
      printf("the %x\n", "abc");
}

运行结果如下

the 404000

可以看到的确打印了一个地址，说明双引号返回的的确是一个地址，正好和我们前面介绍的字符数组获取到它的首地址，然后依次拷贝，但是字符指针就直接得到它的地址存储。这些不同的操作就是数据类型具体的操作了。

C语言数组初始化进阶

数组空间的初始化

char buf[10]="abc";
a="Hello World";

我们知道双引号里面的字符串是常量，系统为它们分配一个空间之后，企图将内存首地址赋值给数组名。我们前面已经说过，数组名存储的首地址不可以被改变，由于前面已经被初始化，数组名指向的地址已经确定，所以不能被再次赋值。

数组第二次的内存赋值只能对它们逐一赋值，如下：

buf[0]='h'; buf[1]='e';  ……   buf[n]='d';  buf[n+1]=0; //结尾标志

字符拷贝函数的原则：内存空间和内存空间的逐一赋值的功能的封装。一旦空间中出现了结束标志0，函数就即将结束。

strcpy：通过在终端里面键入man strcpy查看函数声明。这个函数声明的时候，源字符串是常字符串，目的字符串不是常量的字符串。这是符合常理的，毕竟我们拷贝这个字符串却是不需要改变它的值的。这个函数接收两个字符串指针，将源地址里面的内容逐一拷贝到目的地址，拷贝在遇到源字符串的结束标志0结束拷贝。

我们可以想象出一个strcpy函数的模板：

int i=0;
while(src[i]!='\0') {
      dest[i] = src[i];  
      i++;
}

随着硬件的升级，硬件已经能够帮助我们做一些事情，所以有些strcpy的代码里面会有一些汇编语言，汇编语言可以进一步提高函数的效率。所以如果我们在面试嵌入式开发工程师的时候，可能就会有面试官叫你写一个strcpy的标准函数，你可以将上面这个形式写出来，但是还要加上一句话，根据CPU的体系结构和能力不同，这段程序是可以优化的。等以后我们看到具体的CPU和内核之后，就明白了为什么这个strcpy不是我们想象的这么简单，我们只是能够猜测出它的目的，但是具体实现细节不一定就是上面的函数代码。

此时我们就可以简略的为buf赋值了。

strcpy(buf,"hello world"); //将hello world这个字符串拷贝到buf中，并自动在结尾加上结束标志0。

strcpy函数可能导致内存泄漏，如果有黑客使用一个很长的字符串作为源字符串拷贝到内存中，因为遇到源字符串的结束标志这个函数才会停止拷贝，它就有可能覆盖掉内存里面原来的数据，进而导致很多问题。在工程中我们是不允许使用这个函数的。我们使用的是strncpy这个函数，它提供了第三个参数，接受一个拷贝大小的值，这个时候只会拷贝这么多的字符，不会导致内存泄漏。

C语言数组初始化实战

数组空间的初始化

字符空间就是我们操作的最小空间，还有int类型，float类型，结构体类型的空间，这些类型的要求就没有字符空间的要求那么多。字符空间涉及到字符串的概念以及结束标志。我们接下来介绍的就是非字符空间。

字符空间：可以使用ASCII码解码的空间，我们可以看懂，使用%s查看，\0为结束标识符。

非字符空间：比如物联网中的数据采集，室内煤气安全，光照，温度检测等等，采集的数据都是以8位或者8位的倍数来存储的，这些数据没有正负号，也不是ASCII码。我们要存储这些数据，就需要使用unsigned char buf[10]，我们可以使用字符串的strcpy将感温设备里面的数据直接拷贝出来吗？显然是不行的，因为感温设备里面的数据不是存储的字符串，没有结束标志，就会一直拷贝，这会导致内存泄漏的。

为了实现非字符空间的拷贝，C为我们提供了一个新的函数memcpy。

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);

它具有三个参数，目的地址，源地址，拷贝字节。int类型占4个字节，所以下面拷贝的字节应该是40个字节。

int buf[100];
int sensor_buf[100];
memcpy(buf, sensor_buf, 10*sizeof(int));

这个memcpy看起来参数和strncpy是一样的，但是它们内部的实现机制是不一样的。如果我们采用的是strncpy，存储的数据中有\0这个结束字符，拷贝就会提前中断。注意：memcpy第三个参数传递的是字节数，不是类型的个数，标准写法应该是 个数*sizeof(类型)；

字符空间和非字符空间都是我们将要考虑的，C语言的目的就是对资源进行操作，这些资源就是内存里面的数据。在以后的面试过程中，面试官给我们提出一些问题。首先我们先将题目中操作的对象找到，分辨它是一个字符类型还是非字符类型，其次再说怎么操作，比如加减乘除等等，面试也就是这个道理，大家也不要将它想象的太复杂。

C语言指针数组的概述

指针数组的概述

熟悉了数组空间的概念之后，我们知道int a[100]存储的是int类型的数据，如果这里面存放的是地址，那么这就是指针数组。指针数值就是数组里面存放的是指针。我们如下定义指针数组；

char  *a[100]; //a存放了100个指向char类型的指针

通过sizeof(a)可以看到它100个指针变量的大小为100*4(4是指针变量的大小)。指针数组和二维指针是十分相似的。但是它们的区别在下图可以体现。

C语言数组名的指针保存

数组名的指针保存

定义一个指针，指向int a[10]的首地址：

int *p=a；

对于int类型的数组和指针来说，它们读取的方法是一样的，都是以四个字节为单位进行读取。所以这样的赋值方法是正确的。

定义一个指针，指向int b[5][6]的首地址

我们是不可以使用int p=b这样的二维指针来赋值。我们先来分析一下结果为什么不对。二维数组读取的时候是一行一行的读取，而二维指针读取的是线性表。当我们定义一个char *p的时候，我们明白了读取的方式就是char类型。但是现在的需求不一样了，不再是一个简单的char类型读取方式了。

我们知道int a[6]; a就是一次读取6个int类型，所以我们现在需要指针也能够像这样读取，用指针变量去代替这个普通变量。就有了下面的定义：

int (*p)[6]=b;

[]的优先级高于*，在我们加了一个括号之后，定义了一个指向二维数组的指针p，p指向的是二维数组的首地址。P[1]指向的就是第二行的首地址。现在p的单位，一次读取6个int类型的数据。P[1][1]指向的就是第二行第二列的数据。前面的p[1]返回第一行的首地址，后面的[1]代表再移动一个单位，这个就是int类型的大小，移动4个单位。