C++基础（10）：一维数组

为什么要使用数组？

我们先举一个例子，打印班里学号1-5同学的语文成绩。

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#include<iostream>
using namespace std;

int main(){
    int y1, y2, y3, y4, y5;
	cin >> y1 >> y2 >> y3 >> y4 >> y5;
    cout << y1 << y2 << y3 << y4 << y5;
    return 0;
}

从上面的例子可以看出来，想要处理5名同学的语文成绩，就要定义5个变量，用cin输入时，要写5个变量，输出时也一样。我们再设想一下，如果处理全班40个同学的成绩呢？全校400个同学的成绩呢？全市4000个同学的成绩呢？即使这么简单的问题，我们都无法完成编写代码。

那计算机能不能实现处理4000个同学的成绩呢？当然可以。对于计算机来说，都是小意思。这就要引入一个新的概念–数组。

什么是数组？

在前面介绍数据类型的时候，已经说过：要想把数据放入内存，必须先要分配内存空间。放入5个整数，就得分配5个int类型的内存空间：

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int a[5]

按照上述方式声明后，就在内存里面开辟了5个内存空间，用来存放5个int类型的数据，并给它命名为a。

这样的一组数据的集合，我们就叫作数组，它包含的每一个数据叫作数组元素，所包含的数据个数叫作数组长度。上面我们定义的数组a，长度为5。

数组中的每个元素都有一个编号，叫作下标。数组的下标是从0开始的，从0开始的，从0开始的，重要的事情说三遍。要使用数组里面的元素，指明下标即可。如，想要得到数组a中的第一个元素，则：

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a[0]

再强调一遍，数组的第一个元素是a[0]，不是a[1]。

下面重新来写一下，文本开始的例子。

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#include<iostream>
using namespace std;

int main(){
    int y[5];
    for(int i = 0; i < 5; ++i)
		cin >> y[i];
    for(int i = 0; i < 5; ++i)
    	cout << y[i];
    return 0;
}

这样的话，处理几千甚至几万个同学的成绩都能轻松完成。变量 i 既是数组下标，也是循环条件；将数组下标作为循环条件，达到最后一个元素时就结束循环。数组y 的最大下标是 4，不能超过5，所以我们规定循环的条件是 i<5，一旦 i 达到5 就得结束循环。

数组的内存空间是连续的

数组是一个整体，它的内存空间是连续的；也就是说，数组元素之间在内存中是相互挨着的，彼此之间没有一点点缝隙。下图演示了int y[5];在内存中的存储情形：

“数组内存空间是连续的”这一点很重要，所以，再次强调一下。连续的内存为指针操作（通过指针来访问数组元素）提供了便利。大家暂时还不理解这句话是什么意思，后边学了指针自然就明白了。

数组的初始化

上面的例子是先定义数组，再逐个输入成绩，给数组赋值。我们也可以在定义数组的时候，同时进行赋值，数组元素的值由{ }包围，各个值之间以,分隔。如：

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int y[5] = {98, 95, 93, 100, 90}

注意：

1. 可以只给部分元素赋值。当{ }中值的个数少于元素个数时，只给前面部分元素赋值，剩余的元素自动初始化为 0：

   • 对于short、int、long，就是整数 0；
   • 对于char，就是字符 ‘\0’；
   • 对于float、double，就是小数 0.0。

2. 只能给元素逐个赋值，不能给数组整体赋值。例如给 10 个元素全部赋值为 1，只能写作：

   1	int a[10] = {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1};

   而不能写作：

   1	int a[10] = 1;

3. 如给全部元素赋值，那么在定义数组时可以不给出数组长度。例如：

   1	int a[] = {1, 2, 3, 4, 5};

   等价于

   1	int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};