C++数组的定义详情

上一篇讲解了类型，通过类型来开始本篇的学习；

int a[10];

上述代码中的a是什么类型呢？

相信很多人都知道是一个数组类型，具体来说是一个int[10]的类型；

1.数组概念

定义：将一到多个相同对象串连到一起，所组成的类型；

初始化方式：

• 缺省初始化：int x[5]；

• 聚合初始化：int x[] = {1，2，3}；

注意：

• 不能用auto来声明数组类型；

• 数组不能复制，也不能赋值；

2.数组的复杂声明

指针数组的声明：

int *i[5];

大家思考下i的类型是什么？

指针数组表示数组内的每个元素都是int*类型，所以i的类型为int *[5]；

数组指针的声明：

int (*x)[5];

大家思考下x的类型是什么？

这里a是一个指针，类型为int(*)[5]；

3.数组到指针

• 使用数组对象时，通常会产生数组到指针的隐式转换；

• 可通过引用声明来避免隐式转换；

int a[3] = {1, 2, 3};
auto b = a;  // b的类型为int*
auto &b = a; // b的类型为int(&) [3]

数组和指针的转换关系图

指向数值开头的指针很好获得，比如a、&(a[0])、std::begin(a)；

获取指向数组结尾的指针（上图指向80）：a+3、&(a[3])、std::end(a)；

使用标准库获取开头和结尾指针的方法在别的数据类型也适用；

4.数组操作

4.1获取数组元素个数

int x[3];
// 方法一
std::cout << sizeof(x) / sizeof(int) << std::endl;
// 方法二
std::cout << std::size(a) << std::endl;
// 方法三
std::cout << std::end(a) - std::begin(a) << std::endl;

方法三实际上是在运行期才执行的，增加程序运行耗时，不推荐；

方法一类型需要自己传入，适用性差，不推荐；

推荐用方法二；

4.2使用for循环遍历数组（C++11开始支持）

int a[3] = {1, 2, 3};
for (int x: a)
{
std::cout << x << std::endl;
}

5.拓展

5.1C字符串

• C字符串本质也是数组；

• 声明一个字符数组并打印长度

#include <cstring>
char a[] = "Hello";
std::cout << strlen(a) <<std::endl;

使用函数strlen需要引入头文件cstring；

5.2vector

定义：是C++标准库中定义的类模板；

与内建数组相比，更侧重于易用性（相对而言性能比内建数组差），可复制，可在运行期动态改变元素个数；
初始化与构建

// 1、聚合初始化
std::vector<int> x = {1, 2, 3};
// 2、其他初始化方式
std::vector<int> x(3, 1); // 个数为3，并且每个元素都为1

vector的初始化方式还有很多，可参考：https://en.cppreference.com/w/cpp/container/vector/vector

获取元素个数

std::cout << x.size() << std::endl;

判断为空

std::cout << x.empty() << std::endl;

尾部添加元素

x.push_back(2);  // 向容器中添加一个整数2

删除最后一个元素

x.pop_back();

打印vector中的元素

std::vector<int> x = {1, 2, 3};
x[2];   // 跟数组一样，越界不报错
x.at(2);  // 不可以越界

在标准库中的begin和end函数，在vector中也有同名的方法并且作用相同，返回一个迭代器；

可以使用指针引用一个vector对象的方法：

std::vector<int> x = {1, 2, 3};
std::vector<int>* p = &x;
std::cout << p->size() << std::endl;

5.3string

定义：是C++标准库中定义的一个类模板特化别名，用于内建字符串的替代品；

• 与内建字符串相比，更侧重易用性，可复制，可在运行期动态改变字符串个数；

• 构造和初始化，可参考：https://en.cppreference.com/w/cpp/string/basic_string

• 支持比较、赋值、拼接、索引、转换为C字符串（c_str()）；

6.思考

6.1思考以下代码输出什么？

int i[3] = {1, 2, 3};
std::cout << *(a) << std::endl;   // 第一行
std::cout << *(a + 1) << std::endl;  // 第二行

第一行的输出是1，第二行输出的是2，这就相当于a[0]和a[1]的值，说明数组底层也是指针实现，第二行中加一表示首地址地址移动类型大小的字节；

6.2以下代码能够编译通过吗？

int a[2] = {1, 2};
std::cout << a[100] << std::endl;

这个数组越界在C++中是可以编译通过的，会输出一个毫无关系的值，编译器不会有边界检查，需要特别注意！

6.3在另一个文件中定义了数组，如何在该文件中定义？

test.cpp：

int arr[3] = {1, 2, 3};

main.cpp：

extern int arr[];

上述声明称为不完整类型的声明，可以在main.cpp中找到test.cpp定义的数组；

总结:

本篇简要介绍了数组的常用方法以及C++标准库提供的一些关于数组的容器，大家也可以从思考部分来了解数组的一些细节；

来源：https://blog.csdn.net/weixin_40620310/article/details/121369942