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C++ 支持数组数据结构，它可以存储一个固定大小的相同类型元素的顺序集合。数组是用来存储一系列数据，但它往往被认为是一系列相同类型的变量。
在 C++ 中要声明一个数组，需要指定元素的类型和元素的数量，如下所示：
type arrayName [ arraySize ]; //注意下标从0开始
新建、赋值与使用
#include <iostream>
usingnamespacestd;
int main() {
// 新建一个数组，长度为5
int arr[5] = {};
// 赋值数组
for (int i = 0; i < 5; i++) {
arr[i] = i * 2; // 将数组的每个元素赋值为其索引的两倍
}
// 使用数组，输出数组的每个元素
cout << "数组的元素为：" << endl;
for (int i = 0; i < 5; i++) {
cout << "arr[" << i << "] = " << arr[i] << endl;
}
return0;
}
一维数组名的用途
-
统计数组在内存中的长度。 -
获取数组再内存中的首地址。
#include <iostream>
usingnamespacestd;
int main() {
// 新建一个数组，长度为5
int arr[5] = {0, 1, 2, 3, 4};
// 统计数组在内存中的长度
int arraySize = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
cout << "数组的长度为：" << arraySize << endl;
// 获取数组在内存中的首地址
cout << "数组在内存中的首地址为：" << arr << endl;
// 使用数组，输出数组的每个元素
cout << "数组的元素为：" << endl;
for (int i = 0; i < arraySize; i++) {
cout << "arr[" << i << "] = " << arr[i] << endl;
}
return0;
}
两个地址段差多少
这两个地址相差的长度可以通过简单的减法计算：
-
地址1（数组 arr）：000000000014FD08 -
地址2（数组 arrb）：000000000014FD38
将它们转换为十进制并相减即可：
000000000014FD38 - 000000000014FD08 = 0x30
换算为十进制：
0x30 = 48 字节
因此，这两个地址相距 48 字节。
在这个上下文中，两个数组 arr 和 arrb 都是长度为 6 的数组，而它们的首地址相距 48 字节，这可以通过以下几点来理解：
1. 数组的数据类型决定了内存占用
数组在内存中的总大小取决于其元素的数据类型和长度。如果数组 arr 和 arrb 的长度都是 6，那么每个数组占用的字节数为：
假设 arr 和 arrb 是以下几种常见的数据类型：
-
int类型：在大多数 64 位系统中，int的大小是 4 字节，因此一个长度为 6 的数组占用 字节。 -
float类型：float通常也是 4 字节，因此数组占用同样是 24 字节。 -
double类型：double通常是 8 字节，因此数组占用 字节。
2. 地址差说明内存布局
两个数组的首地址相距 48 字节，说明在内存中它们是连续分布的：
-
如果数组的元素是 double类型，每个数组正好占用 48 字节，因此arrb的起始地址正好紧接在arr的末尾。 -
如果数组的元素是 int或float类型（占 24 字节），那么地址间的 48 字节 说明两者之间存在 24 字节的对齐间隔，可能是由于内存对齐或其他结构性分配导致。
3. 内存对齐的可能性
内存对齐是编译器在分配内存时，为了提高访问效率而自动插入的间隔。比如：
-
如果系统要求数据按 8 字节对齐，则即使 arr只占 24 字节，下一个数组arrb的起始地址也会向上对齐到最近的 8 字节倍数，这可能导致实际间隔增加。
结论
-
如果 arr和arrb是double类型数组，两个地址相距正好等于arr的大小（48 字节），表示没有额外间隔。 -
如果是其他数据类型，可能由于内存对齐或其他原因，导致间隔大于数组的实际大小。
要具体确认，可以查看数组的数据类型和系统的对齐策略。
练习案例-5只小猪称体重
#include <iostream>
usingnamespacestd;
int main() {
// 新建一个数组，长度为5，存储五只小猪的体重
int weights[5] = { 250, 300, 275, 320, 290 };
// 输出每只小猪的体重
cout << "五只小猪的体重分别为：" << endl;
for (int i = 0; i < 5; i++) {
cout << "小猪 " << i + 1 << " 的体重是 " << weights[i] << " 公斤" << endl;
}
// 找出最重的小猪
int maxWeight = weights[0]; //已经从0下表开始找了
int maxIndex = 0;
for (int i = 1; i < 5; i++) {
if (weights[i] > maxWeight) {
maxWeight = weights[i];
maxIndex = i;
}
}
// 输出最重的小猪
cout << "最重的小猪是小猪 " << maxIndex + 1 << "，体重是 " << maxWeight << " 公斤" << endl;
return0;
}
练习案例-数组元素逆置
#include <iostream>
usingnamespacestd;
int main() {
// 新建一个数组，长度为5
int weights[5] = { 250, 300, 275, 320, 290 };
// 输出原始数组
cout << "原始数组的元素为：" << endl;
for (int i = 0; i < 5; i++) {
cout << weights[i] << " ";
}
cout << endl;
// 逆置数组元素
int start = 0;
int end = 4; // 数组下标从0开始，所以最后一个元素的下标为4 也可以用 sizeof(weights[0]) - 1
while (start < end) {
int temp = weights[start];
weights[start] = weights[end];
weights[end] = temp;
start++;
end--;
}x
// 输出逆置后的数组
cout << "逆置后的数组元素为：" << endl;
for (int i = 0; i < 5; i++) {
cout << weights[i] << " "; // 末尾加空字符串
}
cout << endl;
return0;
}
经典算法-冒泡排序
#include <iostream>
usingnamespacestd;
// 定义颜色代码
#define RESET " 33[0m"
#define RED " 33[31m"
#define GREEN " 33[32m"
#define YELLOW " 33[33m"
#define BLUE " 33[34m"
#define MAGENTA " 33[35m"
#define CYAN " 33[36m"
#define WHITE " 33[37m"
int main() {
// 新建一个数组，长度为5
int weights[5] = { 22, 34, 21, 28, 36 };
// 输出原始数组
cout << "原始数组的元素为：" << endl;
for (int i = 0; i < 5; i++) {
cout << weights[i] << " ";
}
cout << endl;
// 冒泡排序算法，按降序排列
for (int i = 0; i < 5 - 1; i++) {
for (int j = 0; j < 5 - 1 - i; j++) {
bool swapped = false;
if (weights[j] < weights[j + 1]) {
int temp = weights[j];
weights[j] = weights[j + 1];
weights[j + 1] = temp;
swapped = true;
}
// 输出每次排序后的数组
cout << "第 " << i + 1 << " 轮，第 " << j + 1 << " 次排序后的数组元素为：" << endl;
for (int k = 0; k < 5; k++) {
if (k == j || k == j + 1) {
cout << RED << weights[k] << " " << RESET; // 用红色标记被动过的元素
}
else {
cout << weights[k] << " ";
}
}
cout << endl;
}
}
// 输出最终排序后的数组
cout << "最终降序排列后的数组元素为：" << endl;
for (int i = 0; i < 5; i++) {
cout << weights[i] << " ";
}
cout << endl;
return0;
}
二维数组
可以通过数组名查看：
-
统计数组在内存中的长度。 -
获取数组再内存中的首地址。
多维数组最简单的形式是二维数组。一个二维数组，在本质上，是一个一维数组的列表。声明一个 x 行 y 列的二维整型数组，形式如下：
type arrayName [ x ][ y ];
初始化二维数组
多维数组可以通过在括号内为每行指定值来进行初始化。下面是一个带有 3 行 4 列的数组。
int a[3][4] = {
{0, 1, 2, 3} , /* 初始化索引号为 0 的行 */
{4, 5, 6, 7} , /* 初始化索引号为 1 的行 */
{8, 9, 10, 11} /* 初始化索引号为 2 的行 */
};
内部嵌套的括号是可选的，下面的初始化与上面是等同的：
int a[3][4] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};
int a[][4] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11}; //可以省行数，但是不能省列数，且要有数据
访问二维数组元素
二维数组中的元素是通过使用下标（即数组的行索引和列索引）来访问的。例如：
int val = a[2][3];
属性用法
#include <iostream>
usingnamespacestd;
int main() {
// 新建一个二维数组，3行3列，数字为1到9
int arr[3][3] = {
{1, 2, 3},
{4, 5, 6},
{7, 8, 9}
};
// 输出数组的内容
cout << "数组的内容为：" << endl;
for (int i = 0; i < 3; i++) {
for (int j = 0; j < 3; j++) {
cout << arr[i][j] << " ";
}
cout << endl;
}
// 输出行数和列数
int rows = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
int cols = sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]);
cout << "数组的行数为：" << rows << endl;
cout << "数组的列数为：" << cols << endl;
// 输出总内存空间
int totalSize = sizeof(arr);
cout << "数组的总内存空间为：" << totalSize << " 字节" << endl;
// 输出每一列的内存空间和首地址
for (int j = 0; j < cols; j++) {
int colSize = sizeof(arr[0][j]) * rows;
cout << "第 " << j + 1 << " 列的内存空间为：" << colSize << " 字节" << endl;
cout << "第 " << j + 1 << " 列的首地址为：" << &arr[0][j] << endl;
}
return0;
}
练习案例-考试成绩
#include <iostream>
usingnamespacestd;
int main() {
// 新建一个二维数组，存储三名同学在三门考试科目中的成绩
int scores[3][3] = {
{85, 92, 78}, // 张三的成绩：语文85，英语92，数学78
{88, 76, 90}, // 李四的成绩：语文88，英语76，数学90
{90, 85, 88} // 王五的成绩：语文90，英语85，数学88
};
// 定义同学和科目的名称
string students[3] = { "张三", "李四", "王五" };
string subjects[3] = { "语文", "英语", "数学" };
// 分别输出每位同学的成绩和总分
for (int i = 0; i < 3; i++) {
int totalScore = 0; // 初始化总分
cout << students[i] << "的成绩：" << endl;
for (int j = 0; j < 3; j++) {
cout << subjects[j] << "：" << scores[i][j] << "分" << endl;
totalScore += scores[i][j]; // 累加每门科目的成绩
}
cout << "总分：" << totalScore << "分" << endl;
cout << endl;
}
return0;
}
C++ 中数组详解
在 C++ 中，数组是非常重要的，我们需要了解更多有关数组的细节。下面列出了 C++ 程序员必须清楚的一些与数组相关的重要概念：
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原文始发于微信公众号（泷羽Sec-静安）：05x数组42-49
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