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c++ 数组

声明数组

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 ];

arraySize 必须是一个大于零的整数常量,type 可以是任意有效的 C++ 数据类型。

例如,要声明一个类型为 double 的包含 10 个元素的数组 balance,声明语句如下:

double balance[10];

初始化数组

在 C++ 中,您可以逐个初始化数组,也可以使用一个初始化语句,如下所示:

double balance[5] = {1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0};

大括号 { } 之间的值的数目不能大于我们在数组声明时在方括号 [ ] 中指定的元素数目。

如果您省略掉了数组的大小,数组的大小则为初始化时元素的个数。因此,如果:

double balance[] = {1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0};
您将创建一个数组,它与前一个实例中所创建的数组是完全相同的。

访问数组元素

数组元素可以通过数组名称加索引进行访问。元素的索引是放在方括号内,跟在数组名称的后边。例如:

double salary = balance[9];

上面的语句将把数组中第 10 个元素的值赋给 salary 变量。

下面的实例使用了上述的三个概念,即,声明数组、数组赋值、访问数组:

#include <iostream>
using namespace std;

#include <iomanip>
using std::setw;

int main ()
{
   int n[ 10 ]; // n 是一个包含 10 个整数的数组

   // 初始化数组元素          
   for ( int i = 0; i < 10; i++ )
   {
      n[ i ] = i + 100; // 设置元素 i 为 i + 100
   }
   cout << "Element" << setw( 13 ) << "Value" << endl;

   // 输出数组中每个元素的值                     
   for ( int j = 0; j < 10; j++ )
   {
      cout << setw( 7 )<< j << setw( 13 ) << n[ j ] << endl;
   }

   return 0;
}

上面的程序使用了 setw() 函数来格式化输出。当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Element        Value
      0          100
      1          101
      2          102
      3          103
      4          104
      5          105
      6          106
      7          107
      8          108
      9          109

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};

访问二维数组元素

int val = a[2][3];

指向数组的指针

数组名是指向数组中第一个元素的常量指针。因此,在下面的声明中:

double balance[50];

balance 是一个指向 &balance[0] 的指针,即数组 balance 的第一个元素的地址。

因此,下面的程序片段把 p 赋值为 balance 的第一个元素的地址:

double *p;
double balance[10];

p = balance;

使用数组名作为常量指针是合法的,反之亦然。因此,*(balance + 4) 是一种访问 balance[4] 数据的合法方式。

一旦您把第一个元素的地址存储在 p 中,您就可以使用 p、(p+1)、*(p+2) 等来访问数组元素。下面的实例演示了上面讨论到的这些概念:

#include <iostream>
using namespace std;

int main ()
{
   // 带有 5 个元素的双精度浮点型数组
   double balance[5] = {1000.0, 2.0, 3.4, 17.0, 50.0};
   double *p;

   p = balance;

   // 输出数组中每个元素的值
   cout << "使用指针的数组值 " << endl; 
   for ( int i = 0; i < 5; i++ )
   {
       cout << "*(p + " << i << ") : ";
       cout << *(p + i) << endl;
   }

   cout << "使用 balance 作为地址的数组值 " << endl;
   for ( int i = 0; i < 5; i++ )
   {
       cout << "*(balance + " << i << ") : ";
       cout << *(balance + i) << endl;
   }

   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

使用指针的数组值
*(p + 0) : 1000
*(p + 1) : 2
*(p + 2) : 3.4
*(p + 3) : 17
*(p + 4) : 50
使用 balance 作为地址的数组值
*(balance + 0) : 1000
*(balance + 1) : 2
*(balance + 2) : 3.4
*(balance + 3) : 17
*(balance + 4) : 50

传递数组给函数

方式 1

形式参数是一个指针:

void myFunction(int *param)
{
// .
// .
// .
}

方法2

形式参数是一个已定义大小的数组:

void myFunction(int param[10])
{
// .
// .
// .
}

方式 3

形式参数是一个未定义大小的数组:

void myFunction(int param[])
{
// .
// .
// .
}

示例

现在,让我们来看下面这个函数,它把数组作为参数,同时还传递了另一个参数,根据所传的参数,会返回数组中各元素的平均值:

double getAverage(int arr[], int size)
{
  int    i, sum = 0;       
  double avg;          

  for (i = 0; i < size; ++i)
  {
    sum += arr[i];
   }

  avg = double(sum) / size;

  return avg;
}

现在,让我们调用上面的函数,如下所示:

#include <iostream>
using namespace std;

// 函数声明
double getAverage(int arr[], int size);

int main ()
{
   // 带有 5 个元素的整型数组
   int balance[5] = {1000, 2, 3, 17, 50};
   double avg;

   // 传递一个指向数组的指针作为参数
   avg = getAverage( balance, 5 ) ;

   // 输出返回值
   cout << "平均值是:" << avg << endl; 

   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

平均值是: 214.4

从函数返回数组

C++ 不允许返回一个完整的数组作为函数的参数。但是,您可以通过指定不带索引的数组名来返回一个指向数组的指针。

如果您想要从函数返回一个一维数组,您必须声明一个返回指针的函数,如下:

int * myFunction()
{
// .
// .
// .
}
另外,C++ 不支持在函数外返回局部变量的地址,除非定义局部变量为 static 变量。

现在,让我们来看下面的函数,它会生成 10 个随机数,并使用数组来返回它们,具体如下:

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>

using namespace std;

// 要生成和返回随机数的函数
int * getRandom( )
{
  static int  r[10];

  // 设置种子
  srand( (unsigned)time( NULL ) );
  for (int i = 0; i < 10; ++i)
  {
    r[i] = rand();
    cout << r[i] << endl;
  }

  return r;
}

// 要调用上面定义函数的主函数
int main ()
{
   // 一个指向整数的指针
   int *p;

   p = getRandom();
   for ( int i = 0; i < 10; i++ )
   {
       cout << "*(p + " << i << ") : ";
       cout << *(p + i) << endl;
   }

   return 0;
}