031-数组
指针是数组的主要工作基础
声明方式
在Java中我们需要创建数组是这样的type[] name = new type[size]
public class Main {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[5];
}
}
在C++中，在栈上创建数组是这样的type name[size]
int main() {
int arr[5];
return 0;
}
访问方式和Java中相同
#include <iostream>
int main() {
int arr[5];
for (int i = 0; i < 5; i++) {
arr[i] = i;
}
for (int i = 0; i < 5; i++) {
std::cout << arr[i] << std::endl;
}
return 0;
}
foreach也可
for (int i : arr) {
std::cout << i << std::endl;
}
因为其实数组的工作方式是指针，所以可以写出以下花哨的代码
#include <iostream>
int main() {
int arr[5];
arr[2] = 6;
std::cout << arr[2] << std::endl;
//因为数组的工作方式其实就是指针
//所以我们可以这样访问
int *ptr = arr;
ptr[2] = 3;
std::cout << arr[2] << std::endl;
//对指针进行加减n实际上是偏移n*sizeof(type)个字节
//所以还可以这样
*(ptr + 2) = 4;
std::cout << arr[2] << std::endl;
//或者这样
*((int *) ((char *) ptr + 8)) = 9;
std::cout << arr[2] << std::endl;
return 0;
}
运行结果
F:\Projects\ClionProjects\test\cmake-build-debug-cygwin\test.exe
6
3
4
9
进程已结束，退出代码为 0
另外，我们还可以在堆上创建数组 type *name = new type[size]
因为是在堆上创建，所以它的生命周期是一直到程序退出才释放，我们在使用完成后需要手动释放数组占用的内存，像这样delete[] name
#include <iostream>
int main() {
int *arr = new int[5];
for (int i = 0; i < 5; i++) {
arr[i] = i;
}
for (int i = 0; i < 5; i++) {
std::cout << arr[i] << std::endl;
}
delete[] arr;
return 0;
}
在栈或者堆上创建数组，还有的区别是，是否是间接寻址，如果我们在类中创建一个数组，像这样
#include <iostream>
class Entity {
private:
int arr[5];
public:
Entity() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
arr[i] = i;
}
}
};
int main() {
Entity entity;
return 0;
}
我们可以看到，直接取entity的地址就可以找到数组，发现我们给数组的赋值为12345
当我们在堆上创建数组的时候
#include <iostream>
class Entity {
private:
int *arr;
public:
Entity() {
arr = new int[5];
for (int i = 0; i < 5; i++) {
arr[i] = i;
}
}
~Entity() {
delete[] arr;
}
};
int main() {
Entity entity;
return 0;
}
我们直接对entity进行寻址，发现其实找不到我们赋值的01234
但是可以看到70 99 03 00 08 00 00 00，转为地址后为0x0000000800039970，跳转过去后，我们可以看到我们的01234
这就是所谓的内存间接寻址(memory indirection)，我们需要访问数组的时候，其实需要多跳一次，建议还是在栈上创建数组
还有数组长度的问题，在Java中，我们可以通过name.length来获取数组的长度，但是在C++中，我们没有这样的方式。
如果数组在栈上创建，我们可以通过这样的方式来计算，因为sizeof数组名称返回的是数组实际占用的字节数，我们除以类型大小就可以拿到数组长度
#include <iostream>
int main() {
int arr[5];
int length = sizeof(arr) / sizeof(int);
std::cout << length << std::endl;
return 0;
}
但是如果在堆上创建，就没有办法拿到了，sizeof返回的实际是指针占用的字节数量
#include <iostream>
int main() {
int *arr = new int[5];
std::cout << sizeof(arr) << std::endl;
return 0;
}
输出结果为
F:\Projects\ClionProjects\test\cmake-build-debug-cygwin\test.exe
8
进程已结束，退出代码为 0
所以我们不得不维护一个数组长度的常量
如果使用c++11 我们可以使用std::arr来创建数组，它包含了越界检查、数组大小等功能
创建方式std array name，其他的使用方式和之前的数组相同，像下面这样
#include <iostream>
#include <array>
int main() {
std::array<int, 5> arr;
for (int i = 0; i < arr.size(); i++) {
arr[i] = i;
}
for (int i = 0; i < arr.size(); i++) {
std::cout << arr[i] << std::endl;
}
return 0;
}
输出结果依然是01234
F:\Projects\ClionProjects\test\cmake-build-debug-cygwin\test.exe
0
1
2
3
4
进程已结束，退出代码为 0