c语言入门15，C语言的设计精神是：相信每个C程序员都是高手，数组的介绍

上一节介绍了 C 语言中的结构体，它是一种复合数据类型，有了结构体，C 语言可以应对各种复杂的数据模型，比如上一节的平行四边形问题。但是有些问题，就算是结构体，也很难解决。请看下面这个问题：

小明班级有 60 个人，期末考试出成绩后，用 C 语言找出这 60 个人的最高得分。

这当然不是什么难题，会判断两个数的大小就能解决这个问题。只不过，这 60 个人的成绩怎么用 C 语言描述呢？定义 60 个变量？这样是不是太麻烦了？就算不嫌麻烦，比较两个数大小的逻辑怎么写呢，每两个变量就得写一个 if ？

好在，C 语言有数组这个好东西

和结构体类似，数组也是一种复合数据类型，数组是由一系列相同类型的元素组成的。比如上面 60 人的成绩得分，每一个人的得分在 C 语言中都可以用 float 来定义，属于同一数据类型，所以这 60 个人的成绩得分，在 C 语言中可以定义为：

float score[60];

score 后面的 [60] 表示一共有 60 个 score 这样的（即 float 类型的）数据，所以 60 个同学的成绩得分，C 语言定义这么一个数组就可以了，并不需要定义多个变量。如果人数更多，把 60 改的更大就可以解决。

我们用方框表示数组的存储单元（元素），一系列方框在一起组成了数组。方框里面的数字是成绩得分，方框外面的数字是数组的下标，每个存储单元可以用数组名+下标访问：score[0]，score[1]，score[28] 等等。

注意，在定义数组时，float score[60]; 这里的 60 表示数组长度，而在访问时， score[60] 这里的 60 是指 score 数组的第 60 个元素。

和我们平常数数不同，数组元素是从“第0个”开始数的，大多数编程语言都是这么规定的。这样规定使得访问数组元素非常方便，比如 score 数组中的每个元素占 4 个字节，则 score[i] 位于从数组开头跳过 4 * i 个字节的存储位置。score[i] 也可以做左值，i 也可以是表达式：

int i = 10;
score[i+2] = 76.0;
score[3] = score[i-4];

只要确保下标都是整数，这些都是合法的。

C 语言数组如何初始化

数组的初始化结构体相似，例如：

float score[60] = {68.0, 84.2, };

如果定义数组同时初始化它，可以不指定数组长度，例如：

float score[] = {68.0, 84.2, 77.7};

这时，编译器会根据初始化信息确定 score 数组的长度为 3。不过，结构体可以互相赋值，数组却不能互相赋值：

int a[3];
int b[3] = {1,2,3};
a = b;  // 非法

既然数组不能互相赋值，也就不能用数组类型作为函数的返回值。这部分内容，我打算在介绍完指针后再详解。

使用 C 语言数组解决上述问题

好了，说了这么多，来看一个实例吧，我们使用 C 语言数组来记录小明班同学成绩，然后找到最高的成绩得分：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int i = 0;
    float score[6] = {68.12, 66.22, 78.54, 98.18, 60.00, 59.50};
    float max_score = 0;
    for(i=0; i<6; i++){
        if(max_score < score[i])
            max_score = score[i];
    }
    printf("max score is : %0.2f\n", max_score);
    return 0;
}

例子只使用了 6 个成绩做演示，原理是通的。

使用 C 语言数组注意事项

使用数组下标不能超出数组的长度范围，这一点在使用变量做数组下标时尤其要注意。C编译器并不检查 score[-1] 或是 score[100] 这样的访问越界错误，编译时能顺利通过，运行时却会出错。有时候这种错误很隐蔽，发生访问越界时程序可能并不会立即崩溃，而执行到后面某个正确的语句时却有可能突然崩溃。所以，从一开始写代码时就要小心避免出问题，事后依靠调试来解决问题的成本是很高的。

现在给出例子还较早，已介绍的内容不足以解释，以后会给出例子的。

所以属于运行时错误。但有时候这种错误很隐蔽，发生访问越界时程序可能并不会立即崩溃，而执行到后面某个正确的语句时却有可能突然崩溃（在“段错误”一节中我们会看到这样的例子）。所以，从一开始写代码时就要小心避免出问题，事后依靠调试来解决问题的成本是很高的。

你可能想问：为什么 C 编译器对这么明显的错误都不做处理？理由一，这种错误并不总是显而易见的，以后会讲到通过指针而不是数组名来访问数组的情况，指针指向数组的什么位置只有运行时才知道，编译时无法检查是否越界，而运行时检查数组访问越界会影响性能，C 语言是极其重视效率的编程语言，所以干脆不检查了；理由二， C99 Rationale 指出，C语言的设计精神是：相信每个C程序员都是高手，不要阻止程序员去干他们需要干的事，高手们使用count[-1]这种技巧其实并不少见，不能当作错误。