第6.1章 – C++复合型变量 – 数组

数组

在程序中为了处理方便，常常需要把具有相同类型的数据对象按有序的形式排列起来，形成“一组”数据，这就是“数组”（array）。

数组中的数据，在内存中是连续存放的，每个元素占据相同大小的空间，就像排好队一样。

数组的定义

数组的定义形式如下：

数据类型 数组名[元素个数];

• 首先需要声明类型，数组中所有元素必须具有相同的数据类型；

• 数组名是一个标识符；后面跟着中括号，里面定义了数组中元素的个数，也就是数组的“长度”；

• 元素个数也是类型的一部分，所以必须是确定的；

int a1[10];          // 定义一个数组a1，元素类型为int，个数为10

    const int n = 4;
    double a2[n];        // 元素个数可以是常量表达式

    int i = 5;
    //int a3[i];      // 错误，元素个数不能为变量

需要注意，并没有通用的“数组”类型，所以上面的a1、a2的类型分别是“int数组”和“double数组”。这也是为什么我们把数组叫做“复合数据类型”。

数组的初始化

int a3[4] = {1,2,3,4};
    float a4[] = {2.5, 3.8, 10.1};    // 正确，初始值说明了元素个数是3
    short a5[10] = {3,6,9};    // 正确，指定了前三个元素，其余都为0
    //long a6[2] = {3,6,9};    // 错误，初始值太多
//int a6[4] = a3;          // 错误，不能用另一个数组对数组赋值

需要注意的是：

• 对数组做初始化，要使用花括号{}括起来的数值序列；

• 如果做了初始化，数组定义时的元素个数可以省略，编译器可以根据初始化列表自动推断出来；

• 初始值的个数，不能超过指定的元素个数；

• 初始值的个数，如果小于元素个数，那么会用列表中的值初始化靠前的元素；剩余元素用默认值填充，整型的默认值就是0；

• 如果没有做初始化，数组中元素的值都是未定义的；这一点和普通的局部变量一致；

数组的访问

（1）访问数组元素

数组元素在内存中是连续存放的，它们排好了队之后就会有一个队伍中的编号，称为“索引”，也叫“下标”；通过下标就可以快速访问每个元素了，具体形式为：

数组名[元素下标]

这里也是用了中括号来表示元素下标位置，被称为“下标运算符”。比如a[2]就表示数组a中下标为2的元素，可以取它的值输出，也可以对它赋值。

int a[] = {1,2,3,4,5,6,7,8};
    cout << "a[2] = " << a[2] << endl;    // a[2] = 3

    a[2] = 36;
    cout << "a[2] = " << a[2] << endl;    // a[2] = 36

在上方代码中,如果cout不定义位置的情况下,会直接打印数组的所有数据

需要注意的是：

<font color="red">

• 数组的下标从0开始；

  </font>

• 因此a[2]访问的并不是数组a的第2个元素，而是第三个元素；一个长度为10的数组，下标范围是0~9，而不是1~10；

• 合理的下标，不能小于0，也不能大于 (数组长度 - 1)；否则就会出现数组下标越界；

数组的大小 (获取数组的个数)

所有的变量，都会在内存中占据一定大小的空间；而数据类型就决定了它具体的大小。而对于数组这样的“复合类型”，由于每个元素类型相同，因此占据空间大小的计算遵循下面的简单公式：

数组所占空间 = 数据类型所占空间大小 * 元素个数

        // a是已定义的数组
cout << "a所占空间大小：" << sizeof(a) << endl;
cout << "每个元素所占空间大小：" << sizeof(a[0]) << endl;
// 获取数组长度
    int aSize = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
    cout << "数组a的元素个数：" << aSize << endl;

遍历数组

如果想要依次访问数组中所有的元素，就叫做“遍历数组”。我们当然可以用下标去挨个读取：

cout << "a[0] = " << a[0] << endl;
cout << "a[1] = " << a[1] << endl;

更好的方式是使用for循环：

    // 获取数组长度
    int aSize = sizeof(a) / sizeof(a[0]);

    for (int i = 0; i < aSize; i++ )
    {
        cout << "a[" << i << "] = " << a[i] << endl;
    }

<font color="red">
循环条件如果写一个具体的数，很容易出现下标越界的情况；而如果知道了数组长度，直接让循环变量i小于它就可以了。

更简单的写法，就是范围for循环,缺点是无法获取元素对应的下标：</font>

    for (int num: a )
    {
        cout << num << endl;
    }