解释一下什么是数组，并举例说明在C语言中如何定义和使用数组？

八股文_C语言面试题 0 4

数组是C语言中一种用于存储多个相同类型数据的集合。数组中的元素可以通过索引访问，索引从0开始。

定义数组：数组的定义包括指定元素类型和数组的大小。
例如，定义一个整数数组 arr，包含5个元素：
```
int arr[5];
```
初始化数组：可以在定义时直接给数组元素赋初值。
例如，定义并初始化一个包含5个整数的数组：
```
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
```
使用数组：可以通过索引来访问和修改数组中的元素。例如，要访问数组中第一个元素：
```
int x = arr[0];  // 获取数组中的第一个元素
arr[2] = 10;     // 修改数组中第三个元素的值
```

数组是一个数据结构，它可以一次性存储多个相同类型的元素。C语言中的数组通过一个固定的大小来指定可以存储多少个元素，这些元素在内存中是连续存储的。

数组的定义：
数组的定义需要指定元素的类型和数组的大小。数组的大小是固定的，在定义时必须确定。数组元素的类型可以是任何基本数据类型，如 int、float、char 等。

语法：
```
类型 数组名[元素个数];
```
示例：
```
int arr[5];  // 定义一个包含5个整数的数组
char str[10];  // 定义一个包含10个字符的字符数组
```
数组的初始化：
在定义数组时，可以选择同时给数组元素赋初值。初始化时，如果给定的元素个数少于数组大小，剩余的元素会自动初始化为0（对于数值类型）或空字符（对于字符数组）。如果给定的元素个数多于数组大小，编译器会报错。

示例：
```
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};  // 完全初始化
int arr[5] = {1, 2};           // 初始化前两个元素，剩下的元素默认初始化为0
char str[6] = "Hello";         // 字符串常量初始化，自动包括'\0'作为结束符
```

访问数组元素：
数组元素可以通过索引来访问，C语言中的数组索引是从0开始的。通过数组名和索引可以获取或修改数组中的元素。

示例：

int arr[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
printf("%d\n", arr[0]);  // 输出 10，访问第一个元素
arr[1] = 100;            // 修改第二个元素的值
printf("%d\n", arr[1]);  // 输出 100

数组的特点：
- 大小固定：在定义数组时必须指定数组的大小，数组的大小在程序运行过程中不能改变。
- 内存连续：数组的元素在内存中是连续存储的，这使得通过索引访问元素非常高效。
- 类型一致：数组中的所有元素类型必须相同。

二维数组：
C语言支持多维数组，二维数组是数组的数组。它可以表示一个矩阵或表格。

示例：

int matrix[3][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};
printf("%d\n", matrix[1][2]);  // 输出 6，访问第二行第三列的元素

指针与数组的关系：
在C语言中，数组名本身可以看作是一个指向数组第一个元素的指针。因此，可以通过指针的方式操作数组。

示例：
```
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *p = arr;  // p 指向 arr 的第一个元素
printf("%d\n", *(p + 2));  // 输出 3，访问第三个元素
```