數組在所有的語言中,以C最為簡單,就是一起始地址,外加一數組的長度,而且基本上沒有任何功能可言。然而,在所有的數組使用中,卻是C的這種簡單的數組形式,以其靈活性和效率,讓人驚歎。
C數組從邏輯上講,是分形一致的(想不到其他詞來形容了),分形的意思,就是部分與整體保持一致的構造形式,也即是數組的任何一部分也都是數組,比如一整型數組{1,2,3,4,5},連續取出其中任一連續的部分,都可以看成是一個數組,{2,3}是數組,{1,2,3}是數組,{4,5}也都是數組,差別只在於數組的起始地址和元素的個數。那怕是數組中的任何一個元素,都可以看成是一個長度為1的數組。因此,C數組的這種統一的格式,在作為參數,傳遞給函數的時候,特別是遞迴函式中,很是方便。
一些基礎知識
先來看看一些基礎的東西。
數組可以用一個列值來初始化,例如:
int arr[] = {1,2,3,4};char arr[] = {'a','b','c',0};
簡單的一個整數數組初始化例子:
#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)為:%d\n", sizeof(arr)); printf("sizeof(int)為:%d\n", sizeof(int)); printf("數組長度為:%d\n", length); for(i = 0; i < length; i++) { printf("%d\n", arr[i]); } return 0;}
程式運行結果:
sizeof(arr)為:16sizeof(int)為:4數組長度為:41234
簡單的一個char數組初始化例子:
#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)為:%d\n", sizeof(arr)); printf("sizeof(char)為:%d\n", sizeof(char)); printf("數組長度為:%d\n", length); for(i = 0; i < length; i++) { printf("%c\n", arr[i]); } return 0;}
程式運行結果:
sizeof(arr)為:4sizeof(char)為:1數組長度為:4abc
假設給一二維數組初始化,將數組的每個元素都初始化為0
方法有兩種:
1)使用迴圈逐個的把數組的元素賦值為0;
2)使用記憶體操作函數memset將數組所佔的記憶體內容設定為0;
測試代碼如下:
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <mpi.h>#include <string.h>#define K 15#define DIM 10#define LOOP 1000000int 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;}
編譯運行後,得到結果:
Start to test array assign...Array assign takes 0.624787092209 seconds...Start to test memset assign...Memset assign takes 0.052299976349 seconds...
補充說明
如果數組定義的時候沒有指定其大小,並且初始化採用了列表初始化,那麼數組的大小由初始化時列表元素個數決定。所以上面例子中的數組分別為 int[4] 和char[4]類型。如果明確指定了數組大小,當在初始化時指定的元素個數超過這個大小就會產生錯誤。
如果初始化時指定的的元素個數比數組大小少,剩下的元素都回被初始化為0。例如:
等價於
int arr[8]={1,2,3,4,0,0,0,0};
字元數組可以方便地採用字串直接初始化。
C的字串,也很簡單,它也是一個數組,只不過最後一個元素是'\nul',加了這麼一點限制之後,字串自然就失去了數組的分形強悍,但C的字串依然不可小看,因為字串中,只要帶上了'\nul',都能看成是字串,好比,”hello”這條字串,只要改變起始地址,就可輕而易舉地得到”ello”,”llo”,”lo”,”o”這好幾條子字串,這個特點,可以簡化很多字串操作,並且效率最高。此外,C字串,只要你願意,完成可以拿來當成是字元數組來使用,這樣,就又恢複了數組分形功能,C函數庫中和WINDOWS API,有很多函數就是專門處理C字元數組的。
C的很多東西,就是這樣,因為簡單,所以強大得另人驚歎。函數、結構體、數組、GOTO、枚舉這些簡單的東西,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來,令人擊節讚歎,而且不會像C++那樣,存在著所謂的什麼心智負擔。此外,C中的宏,嘿嘿,俺就不提了,變化多端,鬼神莫測。對於C,我越來越敬畏,它遠遠不似表面上看的那麼簡單,其背後自然潛藏著一套精神規則。即使看到每一行C代碼,內心都能知道它的相應的彙編代碼,那又怎麼樣,它總是有辦法讓你驚喜不已。
C CodeBase 計劃:對於編程問題,消滅一點,舒服一點;消滅很多,舒服很多;徹底消滅,徹底舒服。