EasyC++,C++中的数组

数组

数组其实也是一种数据格式,不过是一种复合类型,它可以存储多个同类型的值。

使用数组可以将同类型的变量整合起来管理,比如说我们现在要记录三个同学的考试得分。我们当然可以写成int a1, a2, a3;,看起来也不会很麻烦。但如果我们有 50 个同学呢?如果有 5000 个同学呢?显然就不能通过这种方式了,何况每个变量都要起一个独一无二的名字,这也很麻烦。

使用数组就不会有这样的问题,我们只需要规定数组的长度,通过一个变量就可以存储任意多个值。有 5000 个同学就写成int scores[5000];就都能存下了。

定义一个数组只需要三个要素:变量类型、数组名、数组长度即可。

  1. typename arrayName[arraySize]; 

有一点需要注意,arrayName的类型不是数组,而是typename数组。也就是说数组也是区分类型的,这也是 C++中的数组和 Python 中 List 的区别之一。

数组的使用

元素访问

对于一个数组来说,当我们需要访问其中的元素时,可以通过下标的方式来访问。

在绝大多数计算机程序当中,数组的下标通常都是从 0 开始的。第一个数存在第 0 位,第二个数存在第 1 位,以此类推。下标通过方括号表示,如:

  1. cout << arrayName[0] << endl; 

注意,我们传入的下标不能大于等于数组的长度(由于是从 0 开始的),编译器往往不会报错,只会给出一个警告,但运行的过程当中可能会引发各种意想不到的问题。因为很可能你访问的内存已经超过了程序管理的范围,访问到了一些操作系统内存或者是其他禁止访问的内存,引起难以想象的后果。

  1. int a[3]; 
  2.  
  3. cout << a[10] << endl; 

在上面的例子当中,我们声明了一个长度为 3 的数组,但是访问了下标 10。这显然超出了数组的范围,但是当我们编译的时候编译器并不会报错,只会抛出一个警告。要知道程序员往往是看不见警告的。

如果一不小心就会错过这个信息,导致潜在的风险。所以在访问之前一定要切记,确保下标在数组的范围内。

初始化

数组和其他变量一样,也可以在声明的时候进行初始化。

最常见的方式是将它的每一个元素的值写出来:

  1. int a[3] = {0, 1, 2}; 

编译器会将花括号当中的元素一个一个地填到数组对应的位置当中,花括号当中的元素数量并不一定需要和数组长度相等,如果小于数组长度,那么就会初始化对应数量的元素。

  1. int a[3] = {0, 1}; 

那么数组 a 的前两位会被初始化成 0 和 1,第三位则不会进行初始化。

如果想要将数组当中所有元素都初始化成 0,则比较特殊,我们只需要写一个 0 即可。

  1. int a[100] = {0}; 

但只有初始化成 0 的时候可以这么操作,如果传入其他值,则不会生效。

还有一种初始化方式是我们不填数组的长度,而通过初始化的方式让编译器替我们去算:

  1. int a[] = {0, 1, 2, 3, 4}; 

编译器通过执行初始化知道 a 数组的长度为 5,不过 C++ primer 强烈建议我们不用这么干。因为我们人工数出来的结果可能和编译器不一样(我们会犯错),增加我们 debug 的难度。

C++11 的初始化方式

C++11 当中对于数组的初始化又有了一些新的定义,首先是可以省略等号:

  1. int a[3] {1, 2, 3}; 

其次花括号内可以留空,这等价于将元素全部设置为 0:

  1. int a[100] = {}; 
  2. int b[10] {}; 

列表初始化时禁止缩窄转化,我们在上一篇文章当中讲过:

  1. char cs[4] = {0, 0x3f3f3f3f, 'a''z'};  // 禁止,因为0x3f3f3f3f超过了char范围 

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