C 語言數組完全指南：定義、初始化、遍歷、多維與函數傳遞

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C 語言數組完全指南：定義、初始化、遍歷、多維與函數傳遞

數組是 C 語言最基礎的聚合類型，掌握其定義、初始化、內存佈局、下標與指針等價性、函數傳遞語義，是寫出高效正確代碼的前提。本文通過豐富示例系統梳理一維、多維數組的核心知識點與常見坑點。

一維數組基礎

定義與初始化

int a[5] = {1,2,3,4,5};      // 指定長度+初始化
int b[] = {1,2,3,4,5};       // 省略長度，編譯器推導為 5
int c[10] = {0};             // 首元素 0，其餘自動補 0
int d[12] = {[1]=2, 3, [4]=9}; // C99 指定初始化器：索引 1=2, 2=3, 4=9，其餘 0

遍歷與操作

int sum = 0;
for (int i = 0; i < 5; ++i) sum += a[i]; // 累加
// 複製數組：必須逐元素賦值
int e[5];
for (int i = 0; i < 5; ++i) e[i] = a[i]; // a = e 錯誤！數組名不可作左值

查找算法封裝

int search(int key, int *arr, int len) {
    for (int i = 0; i < len; ++i)
        if (arr[i] == key) return i;
    return -1;
}

多維數組深度解析

定義與初始化

int m[3][5];                    // 3行5列
int n[][5] = {{1,2,3,4,5}, {6,7,8,9,0}}; // 行數可省，列數必須給出
int p[][3] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9}; // 按行主序自動分行：3行3列

內存佈局與指針等價

多維數組在內存中按行主序連續存放。m[i][j] 編譯器轉換為 *(*(m+i)+j) 或 *(m[0] + i*COL + j)。

int a[2][3] = {{1,2,3},{4,5,6}};
int (*p)[3] = a;          // 數組指針：指向含3個int的數組
int *q = a[0];            // 指向首元素
printf("%d %d\n", p[1][2], q[5]); // 同為 6

數組作為函數參數

退化為指針

void foo(int arr[])   { /* 等價於 int *arr */ }
void bar(int arr[10]) { /* 長度 10 被忽略 */ }
void baz(int m[][5])  { /* 二維：第一維省略，第二維必須給出 */ }

調用時傳遞的是首元素地址，函數內 sizeof(arr) 返回指針大小而非數組大小。

避免退化：傳遞指向數組的指針

void qux(int (*arr)[5]) { /* 保留類型信息，sizeof(*arr) 正確 */ }
int a[3][5]; qux(a); // 正確

常見錯誤與最佳實踐

錯誤代碼	問題	修正
`int n; scanf("%d",&n); int a[n];`	VLA 非標準 C++，棧溢出風險	用 `malloc` 或 `std::vector`
`int a[5] = {1,2,3,4,5,6};`	初始化元素超過長度	刪除多餘或擴大長度
`char *s = "abc"; s[0]='x';`	修改字符串常量 → UB	`char s[] = "abc";`
`void f(int a[][]) {}`	多維數組參數缺少列數	`void f(int a[][COL])`