C++数组及其基本特征的浅层解读【4】

在Python或者是C#接触数组的时候可没那么多要注意的点，到了C++，好家伙，全是知识点。

这里我也懒得写太多原理性的东西，直接记一下基本常识和怎么去用就行。

声明数组

1 . 声明一个数组其实就是告诉编译器申请一个数组变量。
2 . 和C#一样，它的声明格式为：Type VarName[];，不难理解，在变量名后面加个[]中括号，就表示它是个数组。
3 . 例如我要声明一个整数数值：

1	int IntArray[];

4 . 当然，也可以声明各种数据类型的数组

int VarName1[];   // 声明一个整数数组
double VarName2[]; // 声明一个高精度浮点数数组
float VarName3[];  // 声明一个浮点数数组
string VarName4[];  // 声明一个字符串数组
char VarName5[];  // 声明一个字符数组

4 . 但要注意的是当数组的类型为int，那么它的元素只能是整数类型的数据，是什么类型的数值，就是什么类型的数据。

初始化数组

1 . 声明一个数组后，当我们需要使用它的时候就需要对其进行初始化，也就是你要对这个数组做什么，编译器就会给该数组分配合适的内存。
2 . 初始化数值就相当于是你给该数组第一次设定的最原始的值，或者仅指定最原始的大小。
3 . 下面是两种不同的初始化方法。

方法一

该方法仅对数值的大小进行初始化，并未对其掺入元素。
在中括号内指定为5，意思就是将其初始化为含5个整数元素的数组。这个时候编译器会为数组分配足够的内存来存储5个整型元素。

1	int IntArray[5];

方法二（常用）

该方法直接对其数值进行参入最原始的值
这个时候，编译器会根据数组元素的多少，对其进行内存分配，并确定数组的大小。
要注意的是，如果你事先指定了数组的大小，那么数值内的元素必须在该数值的大小范围内。

1	int IntArray[] = {1, 3, 6, 3, 2};

修改数元素

1 . 效果数组内的元素，只需要通过下标索引获取需要修改的元素位置即可修改。
2 . 下标索引指定是元素的顺序序号，从最左边开始，第一个元素的索引值就是0，第二个元素的索引值就是1,，以此类推。
3 . 所以当我们需要修改某个元素的时候，我们可以这样操作：

1 2	int IntArray[] = {1, 3, 6, 3, 2}; IntArray[2] = 43;

4 . 这个时候，原来的6就会被修改为43，最终数组的内容就是1, 3, 43, 3, 2。

数组在内存中的连续性解读

在C++中，数组的内存分配是连续的。这意味着数组的每个元素都存储在相邻的内存地址中，从数组的第一个元素开始，依次向后扩展。

1 . 下面会绘制了一张图，从图中可以将竖着的长条理解为一个数组，数组的每个元素都彼此紧贴并被包含在长条内，这样可以更加生动的理解数组在内存中的连续性。
2 . 数组在内存中的连续性具有多方面的优点，由于内存的连续性，数组元素的访问速度很快，因为CPU可以预读取内存，并且缓存行可以被有效利用。由于数组内存的连续性，你可以使用 memcpy 等函数来高效地复制整个数组。此外，当数组离开作用域或被销毁时，所有元素的内存将被释放，因为它们是连续存储的，这大大节省了内存的开销。而在元素访问上它也将变得更加方便。

3 . 但这并不代表它十全十美。

由于数组元素是连续存储的，访问越界的元素可能会导致程序崩溃或不可预测的行为，因为可能会访问到不属于数组的内存区域。

4 . C++和其他编程语言在数组的特点上，有一点不太一样，就是：当你通过一个不存在的或者超出数组长度的索引来访问一个元素时，编译器并不会因此而报错，它会当做什么都没发生，最终你访问的元素它可能是无法预料的内存中的一个值（你不知道这个值来着哪里）。下面代码就是错误的示范。

int IntArray[] = {12, 56, 32, 13, 36, 74};
cout << IntArray[-12] << endl;  // 错误示范
IntArray[-12] = 12;             // 错误示范
cout << IntArray[-12] << endl;  // 错误示范

5 . 可以看到通过使用一个超出数组范围的索引值，它输出了一个很奇怪的数字，它可能来源于内存的每个地方，当我们尝试修改这个值的时候，虽然它并没有报错，但如果大型项目犯这种错误，程序崩溃的可能性会更大。
6 . 基于这个不可预测的行为，若当你尝试修改了这个值，它可能会导致整个程序的崩溃。

基本数据类型在数值中的标准大小

1 . 我们知道，数值可以可以声明为多种不同数据类型数值，如：整数数组，字符串数组，布尔数值等等。但当我们将其初始化之后，不同数据类型数组内的元素的标准内存大小都不一样，所以编译也会根据数据类型来分配内存。
2 . 这里是不同数据类型的标准内存大小：

int：4字节
char：1字节
float：4字节
double：8字节
string：32字节

应用1：获取数组最后一个元素

根据不同数据类型内存大小的分配，我们可以通过sizeof()方法来获取到元素的总个数，并求得最后一个元素。

1 . sizeof()：该方法可以获取到数组的总大小，也就是编译器给它分配了多少内存。
2 . 结合下面代码，可以更直观的理解：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    // 初始化数值
    int IntArray[] = {12, 56, 32, 13, 36, 74};
    // 获取到最后一个元素的索引值
    int toteelement = sizeof(IntArray) / 4 - 1;
    // 输出
    cout << IntArray[toteelement] << endl;

   // cout << IntArray[sizeof(IntArray) / 4 - 1] << endl;
}

3 . 首先，我们知道，int类型的元素，其标准内存大小为4个字节，如果有6个元素，那么数组的总大小为24字节。
4 . 通过sizeof()函数我们可以拿到数组的总大小，我们将其除以4，得到的就是元素的总个数，由于数组的索引是从0开始排的，所以我们再减去1，得到的就是最后一个元素的下标索引了，以此得到其元素内容。
5 . 当然了，如果要拿到倒数第二个元素，就减去2，以此类推。
6 . 这就是基本数据类型在数值中的标准大小的一个基本应用。

应用2：遍历数组元素

1 . 通过拿到数组的总个数，我们可以给数组写一个for循环来遍历出它的所有元素。
2 . 看代码可以理解，就不再解释。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int IntArray[] = {12, 56, 32, 13, 36, 74};
    int toteelement = sizeof(IntArray) / 4;
    for (int i = 0; i < toteelement; i++)
    {
        cout << IntArray[i] << endl;
    }
}