C 语言数组与函数：核心要点深度剖析与高效编程秘籍-EW帮帮网

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引言
数组基础
2.1 数组的定义与初始化
2.2 一维数组的基本操作
2.3 二维数组及其应用
2.4 数组与指针的关系
函数基础
3.1 函数的定义与调用
3.2 函数参数传递（值传递与指针传递）
3.3 函数与数组的结合
高级应用
4.1 数组排序与查找
4.2 数组作为函数返回值
4.3 字符数组与字符串操作
项目实践：学生成绩管理系统

1. 引言

数组，作为一种能够集中存储多个相同类型数据元素的容器，赋予了我们处理批量数据的强大能力。想象一下，在处理一系列学生成绩、员工工资或者传感器采集到的大量数据时，数组就像一个整齐有序的仓库，让数据的组织与管理变得井井有条。通过简洁的下标索引，我们可以快速定位和访问其中的任意元素，如同在仓库中精准找到特定的货物一般便捷。

而函数，则是 C 语言的灵魂所在。它犹如一位技艺精湛的工匠，将一段具有特定功能的代码封装起来，使其可以在程序的不同角落被反复调用。函数不仅提高了代码的复用性，避免了重复代码的冗余书写，还极大地增强了程序的可读性与可维护性。当我们需要执行某个特定任务，如计算数学公式、处理文件读写或者实现某种复杂的算法逻辑时，函数就会挺身而出，以其模块化的特性让程序的结构更加清晰明了，就像将一个庞大的机器分解成一个个独立运作且功能明确的部件。

当数组与函数携手共进时，它们所释放出的能量更是超乎想象。函数可以接收数组作为参数，对数组中的数据进行加工处理，从而实现各种复杂的数据操作与业务逻辑。这种协同合作的模式，让 C 语言能够轻松应对从简单数据处理到大型系统开发的各类挑战。在接下来的探索之旅中，我们将深入 C语言数组与函数的神秘世界，揭开它们的层层奥秘，领略其在编程艺术中的无穷魅力与巨大潜力，逐步掌握构建高效、健壮程序的精髓所在。
本文将通过详尽的解释和代码示例，帮助你全面掌握数组和函数，并学习如何结合两者实现复杂功能。

2. 数组基础

2.1 数组的定义与初始化

数组是同类型数据的集合，可以使用以下语法定义和初始化数组：

type array_name[size];

示例代码

#include <stdio.h>

int main() {
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; // 初始化
    printf("First element: %d\n", arr[0]); // 访问第一个元素
    return 0;
}

注意

数组下标从0开始。
如果未完全初始化，未赋值的元素默认为0。

2.2 一维数组的基本操作

遍历数组

#include <stdio.h>

int main() {
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("arr[%d] = %d\n", i, arr[i]);
    }
    return 0;
}

数组求和

#include <stdio.h>

int main() {
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int sum = 0;

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        sum += arr[i];
    }

    printf("Sum = %d\n", sum);
    return 0;
}

2.3 二维数组及其应用

二维数组用于存储表格或矩阵数据，定义方式如下：

type array_name[rows][columns];

示例代码

#include <stdio.h>

int main() {
    int matrix[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};

    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            printf("matrix[%d][%d] = %d\n", i, j, matrix[i][j]);
        }
    }

    return 0;
}

2.4 数组与指针的关系

数组名本质上是指向第一个元素的指针。

示例代码

#include <stdio.h>

int main() {
    int arr[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
    int *ptr = arr;

    printf("First element: %d\n", *ptr);
    printf("Second element: %d\n", *(ptr + 1));
    return 0;
}

3. 函数基础

3.1 函数的定义与调用

函数是实现代码复用的关键工具。

示例代码

#include <stdio.h>

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int main() {
    int result = add(5, 10);
    printf("Sum = %d\n", result);
    return 0;
}

3.2 函数参数传递

值传递

函数接收的是实参的副本，原值不会改变。

#include <stdio.h>

void modify(int x) {
    x = 100;
}

int main() {
    int num = 10;
    modify(num);
    printf("num = %d\n", num); // 输出 10
    return 0;
}

指针传递

函数接收的是指针，能修改原值。

#include <stdio.h>

void modify(int *x) {
    *x = 100;
}

int main() {
    int num = 10;
    modify(&num);
    printf("num = %d\n", num); // 输出 100
    return 0;
}

3.3 函数与数组的结合

数组作为函数参数

#include <stdio.h>

void printArray(int arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

int main() {
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    printArray(arr, 5);
    return 0;
}

4. 高级应用

4.1 数组排序与查找

冒泡排序

#include <stdio.h>

void bubbleSort(int arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < size - i - 1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

int main() {
    int arr[5] = {5, 2, 9, 1, 5};
    bubbleSort(arr, 5);

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }

    return 0;
}

线性查找

#include <stdio.h>

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

int main() {
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int key = 3;

    int index = linearSearch(arr, 5, key);
    if (index != -1) {
        printf("Element found at index %d\n", index);
    } else {
        printf("Element not found\n");
    }

    return 0;
}

4.2 数组作为函数返回值

C语言中，数组不能直接作为函数返回值，但可以通过指针或动态分配实现。

动态分配数组

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int* createArray(int size) {
    int *arr = (int *)malloc(size * sizeof(int));
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        arr[i] = i + 1;
    }
    return arr;
}

int main() {
    int *arr = createArray(5);
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    free(arr); // 释放内存
    return 0;
}

4.3 字符数组与字符串操作

字符串反转

#include <stdio.h>
#include <string.h>

void reverseString(char str[]) {
    int n = strlen(str);
    for (int i = 0; i < n / 2; i++) {
        char temp = str[i];
        str[i] = str[n - i - 1];
        str[n - i - 1] = temp;
    }
}

int main() {
    char str[] = "hello";
    reverseString(str);
    printf("Reversed: %s\n", str);
    return 0;
}

5. 项目实践：学生成绩管理系统

该项目结合数组和函数实现一个简单的成绩管理系统，包括录入、显示和计算平均成绩。

完整代码

#include <stdio.h>

void inputScores(int scores[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("Enter score for student %d: ", i + 1);
        scanf("%d", &scores[i]);
    }
}

void displayScores(int scores[], int size) {
    printf("Scores:\n");
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("Student %d: %d\n", i + 1, scores[i]);
    }
}

float calculateAverage(int scores[], int size) {
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        sum += scores[i];
    }
    return (float)sum / size;
}

int main() {
    int scores[5];
    inputScores(scores, 5);
    displayScores(scores, 5);

    float avg = calculateAverage(scores, 5);
    printf("Average score: %.2f\n", avg);

    return 0;
}

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示例代码

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值传递

指针传递

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数组作为函数参数

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冒泡排序

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动态分配数组

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值传递

指针传递

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