数组和字符串

1. 介绍

从 JavaScript 数组到 C 数组

在 JavaScript 中，数组是动态、灵活的数据结构，可以容纳混合类型并自动调整大小。在 C 中，数组是固定大小的连续内存块，需要显式管理，但提供卓越的性能和内存效率。

C 数组是形成更复杂数据结构基础的基本构建块。理解它们对于以下方面至关重要：

• 高效的内存使用
• 性能优化
• 构建自定义数据结构
• 系统编程

💡 核心概念: C 数组只是连续的内存块。数组名实际上是指向第一个元素的指针，这使得数组和指针在 C 中密切相关。

2. 数组基础

2.1 数组声明和初始化

2.2 数组和指针的关系

2.3 数组边界和安全

3. 多维数组

3.1 二维数组

3.2 高维数组

4. 字符串处理

4.1 C 字符串 vs JavaScript 字符串

4.2 字符串函数和安全

4.3 字符数组和字符串字面量

5. 缓冲区溢出防护

5.1 理解缓冲区溢出

5.2 安全字符串函数

6. 实践示例

6.1 数组处理函数

6.2 字符串处理函数

7. 练习题

练习 1：数组操作

创建一个 C 程序，要求：

1. 声明一个包含 10 个整数的数组
2. 用随机数填充它
3. 查找最大值、最小值和平均值
4. 按升序排序数组
5. 搜索特定值

练习 2：字符串操作

编写一个 C 程序，要求：

1. 从用户获取字符串输入
2. 从字符串中删除所有元音字母
3. 将结果转换为大写
4. 反转字符串
5. 计算辅音字母的数量

练习 3：二维数组处理

创建一个 C 程序，要求：

1. 创建一个 3x3 矩阵
2. 用数字填充它
3. 计算每行和每列的总和
4. 查找矩阵中的最大值
5. 转置矩阵

8. 总结

涵盖的核心概念

• 数组声明: 固定大小的连续内存块
• 数组-指针关系: 数组衰减为指针
• 多维数组: 二维和三维数组处理
• 字符串处理: 以 null 结尾的字符数组
• 缓冲区安全: 防止缓冲区溢出攻击
• 字符串函数: 安全的字符串操作

JavaScript vs C 差异

• 动态 vs 固定大小: JavaScript 数组可增长/缩小，C 数组固定
• 边界检查: JavaScript 有自动边界检查，C 需要手动检查
• 字符串处理: JavaScript 字符串是对象，C 字符串是字符数组
• 内存管理: JavaScript 是自动的，C 需要显式管理

最佳实践

1. 始终检查数组边界 在访问元素之前
2. 使用安全字符串函数 防止缓冲区溢出
3. 正确初始化数组 避免未定义行为
4. 验证输入 在处理字符串之前
5. 使用 sizeof() 安全计算数组大小
6. 正确处理 null 终止符 在字符串中

下一步

在下一个模块中，我们将探索函数和栈管理，您将学习 C 中函数的工作原理、参数传递机制以及调用栈如何操作 - 这些概念对 JavaScript 开发者来说是隐藏的，但对理解 C 的内存模型至关重要。