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FE_ALL_EXCEPT FE_DFL_ENV FE_DIVBYZERO FE_DOWNWARD FE_INEXACT FE_INVALID FE_OVERFLOW FE_TONEAREST FE_TOWARDZERO FE_UNDERFLOW FE_UPWARD Floating-point environment float_t floor floorf floorl fma fmaf fmal fmax fmaxf fmaxl fmin fminf fminl fmod fmodf fmodl fpclassify FP_INFINITE FP_NAN FP_NORMAL FP_SUBNORMAL FP_ZERO frexp frexpf frexpl HUGE_VAL HUGE_VALF HUGE_VALL hypot hypotf hypotl I ilogb ilogbf ilogbl imaginary imaxabs imaxdiv INFINITY isfinite isgreater isgreaterequal isinf isless islessequal islessgreater isnan isnormal isunordered labs ldexp ldexpf ldexpl ldiv lgamma lgammaf lgammal llabs lldiv llrint llrintf llrintl llround llroundf llroundl log log10 log10f log10l log1p log1pf log1pl log2 log2f log2l logb logbf logbl logf logl lrint lrintf lrintl lround lroundf lroundl MATH_ERREXCEPT math_errhandling MATH_ERRNO modf modff modfl nan NAN nanf nanl nearbyint nearbyintf nearbyintl nextafter nextafterf nextafterl nexttoward nexttowardf nexttowardl Numerics pow powf powl Pseudo-random number generation rand RAND_MAX remainder remainderf remainderl remquo remquof remquol rint rintf rintl round roundf roundl scalbln scalblnf scalblnl scalbn scalbnf scalbnl signbit sin sinf sinh sinhf sinhl sinl sqrt sqrtf sqrtl srand tan tanf tanh tanhf tanhl tanl tgamma tgammaf tgammal trunc truncf truncl Type-generic math _Complex_I _Imaginary_I Program support abort atexit at_quick_exit exit EXIT_FAILURE EXIT_SUCCESS getenv getenv_s jmp_buf longjmp Program support utilities quick_exit raise setjmp SIGABRT SIGFPE SIGILL SIGINT signal SIGSEGV SIGTERM sig_atomic_t SIG_DFL SIG_ERR SIG_IGN system _Exit Strings atof atoi atol atoll btowc c16rtomb c32rtomb char16_t char32_t isalnum isalpha isblank iscntrl isdigit isgraph islower isprint ispunct isspace isupper iswalnum iswalpha iswblank iswcntrl iswctype iswdigit iswgraph iswlower iswprint iswpunct iswspace iswupper iswxdigit isxdigit mblen mbrlen mbrtoc16 mbrtoc32 mbrtowc mbsinit mbsrtowcs mbsrtowcs_s mbstate_t mbstowcs mbstowcs_s mbtowc memchr memcmp memcpy memcpy_s memmove memmove_s memset memset_s Null-terminated byte strings Null-terminated multibyte strings Null-terminated wide strings strcat strcat_s strchr strcmp strcoll strcpy strcpy_s strcspn strerror strerrorlen_s strerror_s Strings library strlen strncat Thread support call_once cnd_broadcast cnd_destroy cnd_init cnd_signal cnd_timedwait cnd_wait mtx_destroy mtx_init mtx_lock mtx_plain mtx_recursive mtx_timed mtx_timedlock mtx_trylock mtx_unlock once_flag ONCE_FLAG_INIT thrd_busy thrd_create thrd_current thrd_detach thrd_equal thrd_error thrd_exit thrd_join thrd_nomem thrd_sleep thrd_success thrd_timedout thrd_yield Thread support library thread_local tss_create tss_delete TSS_DTOR_ITERATIONS tss_get tss_set Type support Boolean type support library Fixed width integer types FLT_EVAL_METHOD FLT_ROUNDS max_align_t NULL Numeric limits offsetof ptrdiff_t size_t Type support Variadic functions Variadic functions va_arg va_copy va_end va_list va_start
文字

数组是由连续分配的具有特定元素类型的非空对象序列组成的类型。在阵列生命周期内,这些对象的数量(数组大小)永远不会改变。

句法

在数组声明的声明语法中,类型说明符序列指定元素类型(必须是完整的对象类型),声明符的格式如下:

static(optional) qualifiers(optional) expression(optional)

(1)


qualifiers(optional) static(optional) expression(optional)

(2)


qualifiers(optional) *

(3)


1,2)常规数组声明语法

3)未指定大小的 VLA 的声明符(只能出现在函数原型范围内)其中

expression

-

any expression other than comma operator, designates the number of elements in the array

qualifiers

-

any combination of const, restrict, or volatile qualifiers, only allowed in function parameter lists; this qualifies the pointer type to which this array parameter is transformed

float fa[11], *afp[17]; // fa is an array of 11 floats                        // afp is an array of 17 pointers to floats

说明

数组类型有多种变体:已知常量大小的数组,可变长度数组和大小未知的数组。

恒定已知大小的数组

如果数组声明符中的表达式是一个整数常量表达式,其值大于零且元素类型是已知常量大小的类型(即元素不是 VLA)(因为 C99),那么声明符声明一个数组恒定的已知尺寸:

int n[10]; // integer constants are constant expressionschar o[sizeof(double)]; // sizeof is a constant expressionenum { MAX_SZ=100 };int n[MAX_SZ]; // enum constants are constant expressions

已知大小的常量数组可以使用数组初始化器来提供它们的初始值:

int a[5] = {1,2,3}; // declares int[5] initalized to 1,2,3,0,0char str[] = "abc"; // declares char[4] initialized to 'a','b','c','\0'

在函数参数列表中,数组声明符中允许使用其他语法元素:关键字static和qualifiers,它们可能在大小表达式之前以任何顺序出现(即使忽略大小表达式时它们也可能出现)。在每个函数调用一个函数,其中数组类型的参数使用与之间的关键字static时,实际参数的值必须是指向数组的第一个元素的有效指针,其中至少与expression指定的元素数量一样多:void fadd(double astatic 10,const double bstatic 10){for(int i = 0; i <10; i ++){if(ai <0.0)return; ai + = bi; }} //对fadd的调用执行编译时边界检查//并且还允许优化,例如预取10个双精度int main(void){double a10 = {0},b20 = {0}; fadd(a,b); // OK double x5 = {0}; fadd(x,b); //错误:数组参数太小}如果存在限定符,它们限定数组参数类型转换的指针类型:int f(const int a20){//在此函数中,a的类型为const int *(指向const int的指针)} int g(const int aconst 20){//在此函数中,a的类型为const int * const(const指针的常量)}这通常与restrict类型限定符一起使用:void fadd(double (int i = 0; i <10; i ++){//如果(ai <0.0)break,循环可以展开并重新排序; ai + = bi; }}变长数组如果表达式不是一个整型常量表达式,那么声明符是可变大小的数组。每当控制流程通过声明时,表达式被评估(并且它必须总是计算大于零的值),并且分配数组(相应地,当声明超出范围时,VLA的生存期结束)。每个VLA实例的大小在其生命周期内不会更改,但在另一次传递相同的代码时,它可能会以不同的大小进行分配。{int n = 1; label:int an; //重新分配10次,每次都有不同的大小printf(“数组有%zu元素\ n”,sizeof a / sizeof * a); 如果(n ++ <10)转到标签; //离开VLA的范围终止其生命周期}如果大小是*,则声明是针对未指定大小的VLA。这种声明只能出现在函数原型范围内,并声明一个完整类型的数组。事实上,将函数原型范围内的所有VLA声明符视为用*替换表达式。void foo(size_t x,int a *); void foo(size_t x,int ax){printf(“%zu \ n”,sizeof a); //与sizeof(int *)相同}可变长度数组及其派生类型(指向它们的指针等)通常称为“可变修改类型”(VM)。任何可变修改类型的对象只能在块范围或函数原型范围内声明。extern int n; int An; //错误:文件范围VLA extern int(* p2)n; //错误:文件范围VM int B100; // OK:常量已知大小的文件范围数组void fvla(int m,int Cm); // OK:原型范围VLA VLA必须具有自动存储持续时间。指向VLA,而不是VLA本身也可能具有静态存储持续时间。没有VM类型可能有联系。void fvla(int m,int Cm)// OK:块范围/自动持续时间VLA的指针{typedef int VLAm; // OK:块范围VLA int Dm; // OK:块范围/自动持续时间VLA // static int Em; //错误:静态持续时间VLA // extern int Fm; //错误:带连接的VLA int(* s)m; // OK:块范围/自动持续时间VM // extern int(* r)m; //错误:具有链接静态int的虚拟机(* q)m =&B; // OK:块范围/静态持续时间VM}}可变更改的类型不能是结构或联合的成员。结构标记{int zn; //错误:VLA struct member int(* y)n; //错误:VM结构成员}; 带连接int(* s)m的VLA; // OK:块范围/自动持续时间VM // extern int(* r)m; //错误:具有链接静态int的虚拟机(* q)m =&B; // OK:块范围/静态持续时间VM}}可变更改的类型不能是结构或联合的成员。结构标记{int zn; //错误:VLA struct member int(* y)n; //错误:VM结构成员}; 带连接int(* s)m的VLA; // OK:块范围/自动持续时间VM // extern int(* r)m; //错误:具有链接静态int的虚拟机(* q)m =&B; // OK:块范围/静态持续时间VM}}可变更改的类型不能是结构或联合的成员。结构标记{int zn; //错误:VLA struct member int(* y)n; //错误:VM结构成员};

(自C99以来)

如果编译器将宏常量__STDC_NO_VLA__定义为整数常量1,则不支持VLA和VM类型。

(自C11以来)

未知尺寸的阵列

如果数组声明符中的表达式被省略,它将声明一个未知大小的数组。除了函数参数列表(这些数组被转换为指针)以及初始化程序可用时,这种类型是不完整的类型(请注意,未指定大小的 VLA,以大小声明*,是一个完整类型)(自 C99开始) :

extern int x[]; // the type of x is "array of unknown bound of int"int a[] = {1,2,3}; // the type of a is "array of 3 int"

在一个结构体定义中,未知大小的数组可能会作为最后一个成员出现(只要至少有一个其他已命名成员),在这种情况下,它就是一个特殊情况,称为灵活数组成员。有关详细信息,请参阅struct:struct s {int n; double d []; }; // sd是一个灵活的数组成员struct s * s1 = malloc(sizeof(struct s)+(sizeof(double)* 8)); //好像d是双d8

(自C99以来)

预选赛

如果使用 const,volatile,restrict(自C99)或_Atomic(自C11)限定符(可通过使用 typedef)声明数组类型,则数组类型不是限定的,但其元素类型为:

typedef int A[2][3];const A a = {{4, 5, 6}, {7, 8, 9}}; // array of array of const intint* pi = a[0]; // Error: a[0] has type const int*

分配

数组类型的对象不是可修改的左值,虽然它们的地址可以被采用,但它们不能出现在赋值运算符的左侧。但是,数组成员的结构是可修改的左值,可以赋值为:

int a[3] = {1,2,3}, b[3] = {4,5,6};int (*p)[3] = &a; // okay, address of a can be taken// a = b;            // error, a is an arraystruct { int c[3]; } s1, s2 = {3,4,5};s1 = s2; // okay: can assign structs holding array members

数组到指针的转换

数组类型的任何左值表达式,当在除。以外的任何上下文中使用时。

  • 作为操作符地址的操作数

  • 作为 sizeof 的操作数

  • 作为用于数组初始化的字符串文字

as the operand of _Alignof

(since C11)

  • 作为_Alignof 的操作数

(since C11)

经历了对指向其第一个元素的隐式转换。结果不是左值。

如果数组被声明为 register,那么尝试这种转换的程序的行为是未定义的。

int a[3] = {1,2,3};int* p = a;printf("%zu\n", sizeof a); // prints size of arrayprintf("%zu\n", sizeof p); // prints size of a pointer

在函数参数列表中使用数组类型时,它将转换为相应的指针类型:int f(int a[2])int f(int* a)声明相同的函数。由于函数的实际参数类型是指针类型,因此具有数组参数的函数调用将执行数组到指针的转换; 参数数组的大小对被调用的函数不可用,并且必须显式传递:

void f(int a[], int sz) // actually declares int f(int* a, int sz){    for(int i = 0; i < sz; ++i)       printf("%d\n", a[i]);}int main(void){
    int a[10];    f(a, 10); // converts a to int*, passes the pointer}

多维数组

当一个数组的元素类型是另一个数组时,据说这个数组是多维的:

// array of 2 arrays of 3 ints eachint a[2][3] = {{1,2,3},  // can be viewed as a 2x3 matrix               {4,5,6}}; // with row-major layout

请注意,当应用数组到指针的转换时,多维数组将转换为指向其第一个元素的指针,例如指向第一行的指针:

int a[2][3]; // 2x3 matrixint (*p1)[3] = a; // pointer to the first 3-element rowint b[3][3][3]; // 3x3x3 cubeint (*p2)[3][3] = a; // pointer to the first 3x3 plane

Multidimensional arrays may be variably modified in every dimension: int n = 10; int an;

(since C99)

注意

不允许使用零长度数组声明,即使有些编译器将它们作为扩展提供(通常作为灵活数组成员的 C99之前的实现)。

如果 VLA 的大小表达式有副作用,除非它是 sizeof 表达式的结果并不依赖于它的一部分,否则它们将被保证产生:

int n = 5;int m = 7;size_t sz = sizeof(int (*)[n++]); // may or may not increment n

参考

  • C11标准(ISO / IEC 9899:2011):

    • 6.7.6.2数组声明符(p:130-132)

  • C99标准(ISO / IEC 9899:1999):

    • 6.7.5.2数组声明符(p:116-118)

  • C89 / C90标准(ISO / IEC 9899:1990):

    • 3.5.4.2数组声明符

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