在 C语言中，数组是用于存储一组相同类型的元素。数组本质上是一块连续的内存空间，通过索引（下标）来访问其中的元素。
数组在 C语言编程中用途广泛，比如存储学生成绩、统计数据等。本文将从定义、声明、初始化、访问、常见操作以及注意事项等方面，全面讲解 C语言中的数组。
数组的基本概念
数组是一组有序的、类型相同的数据集合。它的核心特点是：
内存连续：数组中的元素在内存中紧密排列。
固定长度：数组一旦声明，大小不可改变。
索引访问：通过下标（从 0 开始）定位元素。
例如，一个存储 5 个整数的数组就像 5 个连续的“格子”，每个格子可以通过编号（0 到 4）来访问。
数组的声明和初始化
1) 声明数组
声明数组时，需要指定数据类型和数组大小。语法如下：
数据类型 数组名[大小];
示例：
int numbers[5]; // 声明一个能存 5 个整数的数组
这里，numbers 是一个数组名，5 是数组长度，int 是元素类型。
2) 初始化数组
声明数组后，可以立即初始化，也可以在之后赋值。C语言支持多种初始化方式：
int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; // 完整初始化
int numbers[5] = {1, 2}; // 部分初始化，结果是 {1, 2, 0, 0, 0}
int numbers[] = {1, 2, 3, 4, 5}; // 省略长度，自动推断长度为 5
完整初始化：在声明时直接赋值。
部分初始化：未指定的元素自动填充为 0。
省略长度：编译器会根据初始值自动推断大小。
注意：如果声明时不初始化，数组元素的值是未定义的（可能是随机值），所以建议总是初始化。
访问与修改数组元素
数组通过下标访问元素，下标从 0 开始，到 大小 - 1 结束。语法如下：
数组名[下标]
示例代码：
#include
int main() {
int numbers[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
printf("第一个元素：%d\n", numbers[0]); // 访问
numbers[2] = 35; // 修改
printf("修改后的第三个元素：%d\n", numbers[2]);
return 0;
}
输出结果：
第一个元素：10
修改后的第三个元素：35
在这个例子中，numbers[0] 访问第一个元素，numbers[2] 被修改为 35。
数组与循环结合使用
数组通常与循环一起使用，以便批量操作元素。以下是一个打印数组所有元素的例子：
#include
int main() {
int numbers[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
int i;
for (i = 0; i < 5; i++) {
printf("numbers[%d] = %d\n", i, numbers[i]);
}
return 0;
}
输出结果：
numbers[0] = 10
numbers[1] = 20
numbers[2] = 30
numbers[3] = 40
numbers[4] = 50
for 循环的下标 i 从 0 到 4，正好覆盖数组的所有元素。
C语言多维数组
C语言支持多维数组，其中最常见的是二维数组，可以看作“表格”或“矩阵”。声明和初始化方式如下：
1) 声明与初始化
数据类型 数组名[行数][列数];
示例：
int matrix[3][4] = {
{1, 2, 3, 4},
{5, 6, 7, 8},
{9, 10, 11, 12}
};
这里，matrix 是一个 3 行 4 列的二维数组。
2) 访问二维数组
使用双重下标访问，第一个下标表示行，第二个表示列。例如：
#include
int main() {
int matrix[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
printf("matrix[1][2] = %d\n", matrix[1][2]); // 访问第 2 行第 3 列
return 0;
}
输出结果：
matrix[1][2] = 6
3) 用嵌套循环遍历
二维数组通常需要嵌套循环来处理：
#include
int main() {
int matrix[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
int i, j;
for (i = 0; i < 2; i++) {
for (j = 0; j < 3; j++) {
printf("%d ", matrix[i][j]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
输出结果：
1 2 3
4 5 6
外层循环控制行，内层循环控制列，完整遍历所有元素。
数组的常见操作
1) 计算数组元素之和
#include
int main() {
int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int sum = 0, i;
for (i = 0; i < 5; i++) {
sum += numbers[i];
}
printf("数组元素之和：%d\n", sum);
return 0;
}
输出结果：
数组元素之和：15
2) 查找最大值
#include
int main() {
int numbers[5] = {3, 8, 2, 9, 1};
int max = numbers[0], i;
for (i = 1; i < 5; i++) {
if (numbers[i] > max) {
max = numbers[i];
}
}
printf("最大值：%d\n", max);
return 0;
}
输出结果：
最大值：9
数组的内存本质
数组名在 C语言中是一个指向数组首地址的指针。以 numbers[5] 这个数组为例，numbers 等价于 &numbers[0]。这意味着可以用指针操作数组，但这是高级话题，感兴趣的读者可阅读《C语言数组指针（指向数组的指针）详解》一文。
内存连续性也带来一个问题：访问超出范围的下标（越界）会导致未定义行为，可能破坏其他数据或崩溃程序。
注意事项
下标越界：C语言不会检查数组边界，比如试图访问numbers[5]数组中下标为 5 的数据，即便程序能够正确运行，结果也是不可预测的。
大小固定：数组长度必须在编译时确定，不能动态调整（除非使用动态内存分配，如 malloc）。
初始化陷阱：未初始化的局部数组包含垃圾值，需手动清零或赋值。
总结
数组在 C语言程序中很常用，它可以存储多个类型相同的数据。
阅读完本文，相信你已经掌握了如何在 C 语言程序中正确使用数组。实际开发中，使用较多的是一维数组和二维数组，更高维次的数组则很少使用。
建议你在实践中多写代码，比如实现数组排序、反转等操作，以加深理解。数组虽简单，但它是学习指针和内存管理的基础，值得深入钻研。