C++ 数组

在 C++ 里，长度会变、需要增删的序列通常用 std::vector（见vector）。内置数组长度在编译期固定，仍会出现在底层接口、固定大小缓冲或与 C 语言交互的场合，需要弄清它的布局和下标规则。本节先讲内置数组，再对比何时改用 vector 或 std::array。

内置数组：声明与初始化

#include <iostream>

int main() {
    int scores[5] = {90, 85, 88, 0, 0};
    scores[3] = 92;
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        std::cout << scores[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

输出：

90 85 88 92 0 

int scores[5] 定义了有 5 个元素的数组，下标从 0 到 4。scores[3] = 92 就是给第 4 个元素赋值 92，这个元素原本默认是 0，数组最后一个元素依旧是 0。如果写 scores[5] 就属于数组越界，编译器大多不会报错，程序运行结果不可预测。

用大括号给数组赋初值时，里面写的数值个数不能超过数组元素总数。数值写少了，剩下的 int 元素会自动填 0。函数里面定义的局部数组，如果没有写任何初始化，里面存的是内存里原本的随机数据，读取之前必须手动赋值。

int data[] = {1, 2, 3, 4};  // 长度由列表推导为 4
int zeros[10] = {};         // 全部为 0

数组长度与 sizeof

int data[] = {1, 2, 3, 4};
std::size_t n = sizeof(data) / sizeof(data[0]);  // 4

对数组对象做 sizeof 得到整块字节数，再除以单个元素大小就是个数。数组名在多数表达式中会退化为指向首元素的指针，此时 sizeof 只是指针大小，不能再用来求元素个数。

传给函数时，形参写成 int a[] 实际是指针，须同时传入长度：

void print(const int a[], int n) {
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        std::cout << a[i] << " ";
    }
}

int xs[] = {1, 2, 3};
print(xs, 3);

只传数组名、不传 n，函数内无法由形参恢复长度。若要在函数里保留完整数组类型，可使用引用到数组，见指针章节。

多维数组（入门）

二维数组可视为数组的数组，按行优先连续存储。grid[1][2] 是第 2 行第 3 列：

#include <iostream>

int main() {
    int grid[2][3] = {
        {1, 2, 3},
        {4, 5, 6}
    };
    std::cout << grid[1][2] << std::endl;
    for (int r = 0; r < 2; ++r) {
        for (int c = 0; c < 3; ++c) {
            std::cout << grid[r][c] << " ";
        }
        std::cout << "\n";
    }
    return 0;
}

输出：

6
1 2 3 
4 5 6 

第一行打印的是 grid[1][2]，即 6。后面两行按行列下标把整张表打出来。作为函数形参时，内层长度要写在类型里，例如 int a[][3]。

边界与安全

访问前保证 0 <= index < size。需要插入、删除或运行时改变长度时用 std::vector。长度固定又希望有 size() 时，可用 std::array：

#include <array>

std::array<int, 5> a = {1, 2, 3, 4, 5};
std::cout << a.size();   // 5

与范围 for 的配合

内置数组在范围 for 中绑定到整个数组类型，从而遍历全部元素（见范围 for）。退化后的指针无法单独用范围 for 得知长度，须保留数组对象本身。

本节说明了内置数组的声明、初始化与边界意识。下一节介绍std::string：可变长度字符串的操作与接口。