C語言數組基礎概念：從變量到數組的演進、定義、初始化與內存模型

為什麼需要數組？

輸出 4×4 矩陣需 16 個變量（a1..a4, b1..b4...），代碼冗長且難維護。數組將同類型多個數據組織為單一整體，用下標訪問。

數組定義

dataType arrayName[length];

• int a[4]; → 分配 4 個 int 連續內存（16 字節），命名為 a
• a 代表首地址，a[0]..a[3] 為 4 個元素
• 下標從 0 開始，範圍 0 ≤ index < length

四大核心規則

1. 元素類型統一：int a[4] 全為 int
2. 長度最好為常量：10、20*4 可攜帶；變量長度 (VLA) 非標準
3. 越界未定義行為：下標超出範圍 → 數據破壞/崩潰/看似正常
4. 內存連續：元素緊鄰無間隙，利於緩衝區局部性

數組初始化

定義時整體初始化

int a[4] = {20, 345, 700, 22};

初始化規則

完整演示：輸入輸出與部分初始化

#include <stdio.h>

int main() {
    int a[6] = {299, 34, 92, 100};  // 後 2 個自動為 0
    int b[6], i;
    
    // 鍵盤輸入賦值 b
    for (i = 0; i < 6; i++) scanf("%d", &b[i]);
    
    // 輸出 a
    for (i = 0; i < 6; i++) printf("%d ", a[i]);
    putchar('\n');
    
    // 輸出 b
    for (i = 0; i < 6; i++) printf("%d ", b[i]);
    putchar('\n');
    
    return 0;
}

運行結果

90 100 33 22 568 10
299 34 92 100 0 0
90 100 33 22 568 10

用數組重寫矩陣輸出

int a[4] = {20, 345, 700, 22};
int b[4] = {56720, 9999, 20098, 2};
int c[4] = {233, 205, 1, 6666};
int d[4] = {34, 0, 23, 23006783};

printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", a[0], a[1], a[2], a[3]);
printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", b[0], b[1], b[2], b[3]);
printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", c[0], c[1], c[2], c[3]);
printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", d[0], d[1], d[2], d[3]);

數組名本質

• int a[4]; → a 是首元素地址（&a[0]）
• 數組名是常量指針，不可修改（a++ ❌）
• sizeof(a) = 整個數組大小（16），非指針大小

1. 上一篇文章： C語言二維數組完整指南：定義、初始化、內存佈局、矩陣運算實戰
2. 下一篇文章： C語言循環總結與實戰：while/for/do-while 對比、break/continue 控制、經典算法示例

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