C語言陣列基礎：一維陣列宣告、初始化與記憶體佈局詳解

什麼是陣列？

在程式設計中，為了方便處理大量相同類型的資料，C語言提供了陣列這種構造資料類型。陣列將具有相同型別的若干變數，按有序形式組織起來，這些按序排列的同類資料元素集合稱為陣列。一個陣列可分解為多個陣列元素，元素型別可以是基本型別（如 int、float、char）或構造型別（如結構體、指標），因此衍生出數值陣列、字元陣列、指標陣列、結構體陣列等類別。本章重點介紹數值陣列與字元陣列。

陣列型別宣告語法

在 C 語言中使用陣列前，必須先進行型別宣告。一般形式如下：

型別指定符 陣列名稱 [常量表達式]；

• 型別指定符：任一基本或構造資料型別（int、float、char 等）。
• 陣列名稱：使用者自訂的識別碼，需符合命名規則。
• 常量表達式：方括號內的整數常量，表示元素個數（陣列長度）。

宣告範例

int a[10];           // 整數陣列 a，含 10 個元素
float b[10], c[20];  // 實數陣列 b(10) 與 c(20)
char ch[20];         // 字元陣列 ch，含 20 個元素

陣列宣告的關鍵注意事項

1. 元素型別統一：同一陣列所有元素型別相同。
2. 命名規範：陣列名遵循標識符命名規則。
3. 名稱唯一：陣列名不可與同作用域內其他變數重名。
   int a; float a[10]; // 錯誤：重複定義
4. 下標從 0 開始：a[5] 表示 5 個元素，下標為 a[0]~a[4]。
5. 長度必須為常量表達式：不可使用變數指定長度，但可用巨集或常量表達式。
   #define FD 5 int a[3+2], b[7+FD]; // 合法 int n=5; int a[n]; // 錯誤（C89 標準）
6. 混合宣告：同一型別宣告中可同時定義多個陣列與變數。
   int a, b, c, k1[10], k2[20];

陣列在記憶體中的佈局

陣列元素在記憶體中連續儲存，元素間無間隙。以 int a[5] 為例，假設起始位址為 2000，每個 int 佔 2 位元組：

• a[0] 位址 2000
• a[1] 位址 2002
• a[2] 位址 2004
• a[3] 位址 2006
• a[4] 位址 2008

這種連續特性使得指標運算（如 p+1）能高效遍歷陣列，也是陣列高效能的根本原因。

小結

掌握陣列宣告語法、下標規則、長度限制與記憶體佈局，是後續學習多維陣列、字串處理、指標與陣列關係的基石。實務上應善用 #define 定義陣列大小，提升程式可維護性。