C++数组 array 零基础完整教程

区分两个东西：

1. 普通原生数组 int arr[10]：C语言遗留，C++也能用
2. std::array：C++11 新增的标准数组，更安全，推荐现代C++使用 下面全部代码带详细注释，可以直接复制运行。

一、原生数组（基础必学）

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    // ========== 1.数组定义 ==========
    // 格式：数据类型 数组名[元素个数];
    int arr[5];  // 创建可以存放5个int整数的数组，下标：0 1 2 3 4

    /*
    ⚠️重点：数组下标从0开始！
    5个元素，下标范围 0~4，不要写 arr[5]，会越界报错！
    */

    // ========== 2.给数组赋值 ==========
    arr[0] = 10;   // 第1个位置
    arr[1] = 20;   // 第2个位置
    arr[2] = 30;
    arr[3] = 40;
    arr[4] = 50;

    // ========== 3.初始化的时候直接填值 ==========
    int arr2[5] = {1,2,3,4,5}; 

    // 如果大括号里面值少于数组大小，剩下自动填0
    int arr3[5] = {1,2};  
    // arr3[0]=1 arr3[1]=2  arr3[2]=0 arr3[3]=0 arr3[4]=0

    // 不写数组大小，编译器自动根据{}里面数量确定长度
    int arr4[] = {100,200,300}; 

    // ========== 4.读取数组元素 ==========
    cout << arr2[0] << endl;  // 取出第0号元素，输出1
    cout << arr2[3] << endl;  // 取出第3号元素，输出4

    // ========== 5.for循环遍历数组 ==========
    cout << "循环输出arr2全部元素：" << endl;
    for(int i = 0; i < 5; i++)
    {
        // i就是数组下标，从0到4
        cout << arr2[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    // ========== 6.计算原生数组元素个数（小技巧） ==========
    // sizeof(数组名)：整个数组占的字节
    // sizeof(数组[0])：单个元素占字节
    int len = sizeof(arr2) / sizeof(arr2[0]);
    cout << "arr2数组长度 = " << len << endl;

    return 0;
}

原生数组缺点

1. 不会记录自己长度，容易越界访问
2. 作为函数参数传递的时候，会退化成指针，丢失长度信息
3. 不支持直接赋值 arr_a = arr_b;

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二、std::array C++标准数组（C++11及以上）

std::array 是容器数组，大小固定，比原生数组安全，支持获取长度，可以拷贝赋值。

必须头文件：#include <array>

#include <iostream>
#include <array>   // 使用std::array必须引入这个头文件
using namespace std;

int main()
{
    // ======================定义格式======================
    // array<数据类型, 元素数量> 数组名;
    array<int, 5> arr;   // 创建存储5个int的array数组

    // 初始化赋值
    array<int,5> arr1 = {10,20,30,40,50};

    // =====================读写元素=====================
    arr[0] = 111;   // []访问，和普通数组一样
    cout << arr1[2] << endl;  // 输出30

    // at()访问，如果下标越界，程序直接报错，比[]安全！！
    cout << arr1.at(3) << endl; 

    // =================常用成员函数====================
    cout << "数组大小 size()：" << arr1.size() << endl;   // 返回数组元素个数 5
    cout << "数组是否为空 empty()：" << arr1.empty() << endl; // false，不为空
    cout << "第一个元素 front()：" << arr1.front() << endl;  // 第一个元素 10
    cout << "最后一个元素 back()：" << arr1.back() << endl;  // 最后一个 50

    // fill()：全部填充同一个数值
    arr.fill(88);  
    // arr全部变成 {88,88,88,88,88}

    // =================遍历数组====================
    cout << "普通for循环遍历：" << endl;
    for(int i = 0; i < arr1.size(); i++)
    {
        cout << arr1[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    // 范围for循环（C++11新语法，非常好用）
    cout << "范围for遍历：" << endl;
    for(int x : arr1)
    {
        cout << x << " ";
    }
    cout << endl;

    // array可以直接整体赋值！原生数组做不到！
    array<int,5> arr2;
    arr2 = arr1;   // 把arr1完整拷贝给arr2

    return 0;
}

std::array特点总结

1. 大小编译期固定，创建的时候必须写死大小，不能填变量

int n = 10;
array<int,n> a; // ❌错误！array大小必须是常量

如果想要运行时可变长度，用 std::vector 动态数组。

2. 不会退化成指针，传给函数不会丢失长度
3. 支持拷贝、赋值、at()越界检查，安全性高

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三、二维数组（原生二维数组）

表格形式，行和列

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    // 2行3列数组：2行，每行3个数字
    // [行][列]，下标全部从0开始
    int arr[2][3] = {
        {1,2,3},
        {4,5,6}
    };

    // 读取：第0行第2列
    cout << arr[0][2] << endl; //输出3

    // 修改：第1行第0列
    arr[1][0] = 44;

    // 双层for循环遍历二维数组
    for(int i = 0; i < 2; i++) // i代表行
    {
        for(int j = 0; j <3; j++) // j代表列
        {
            cout << arr[i][j] << "\t";
        }
        cout << endl; // 一行结束换行
    }

    return 0;
}

std::array 二维写法：

array<array<int,3>,2> arr = {{ {1,2,3}, {4,5,6} }};

四、数组作为函数参数

1）原生数组传参（坑点）

原生数组传入函数，丢失长度信息，必须额外传长度变量

#include <iostream>
using namespace std;

// arr[]本质是指针，数组长度信息没了，需要len参数
void printArray(int arr[], int len)
{
    for(int i=0;i<len;i++)
    {
        cout << arr[i] << " ";
    }
}

int main()
{
    int a[4] = {1,3,5,7};
    int length = sizeof(a)/sizeof(a[0]);
    printArray(a, length);
    return 0;
}

2）std::array传参（推荐）

array不会丢失大小，可以直接传，还可以用引用避免拷贝

#include <iostream>
#include <array>
using namespace std;

// &引用，不拷贝数组，效率高
void printArr(array<int,5>& arr)
{
    for(int x : arr)
    {
        cout << x << " ";
    }
}

int main()
{
    array<int,5> test = {2,4,6,8,10};
    printArr(test);
    return 0;
}

五、常见易错点汇总

1. 下标从0开始，长度N，下标范围 0 ~ N‑1，访问arr[N]越界，程序崩溃/乱码
2. std::array大小必须写常量，不能用变量；动态大小用vector
3. 原生数组不能直接 a=b 整体复制；std::array可以
4. 原生数组传函数会变成指针，丢失长度，需要手动传长度
5. at()会检查下标，[]不会检查下标，越界静默出错

练习小任务

可以自己写代码练习：

1. 创建长度6的int数组，输入6个数字，求全部数字总和
2. 使用std::array，范围for循环输出全部元素
3. 二维数组输出3行4列表格