Массивы в C++ (видео)

Массивы чрезвычайно важная тема в C++. В программах они используются очень  часто и разобраться в этой теме необходимо досконально. Сразу вас обрадую  – понять и научиться применять массивы достаточно просто даже начинающему.

Итак, зачем же нужны массивы и что они из себя представляют? К настоящему моменту вы уже хорошо знаете, что данные программы хранятся в объявленных нами переменных определённого  типа (int, double, char… ). Но бывает так, что программе необходимо хранить сотни (а то и больше) переменных однотипных данных, а также необходимо с ними работать – присваивать значения, изменять их и т.д.  

К примеру, надо хранить порядковые номера строк. Согласитесь –  любому станет страшно от мысли, что надо создать пятьсот переменных типа int, каждой дать уникальное имя и присвоить значение от 1-го до 500-та.  (мне уже страшно :) В таком случае, массивы нас просто спасут.

Отметим основное и перейдем к практическому примеру:

• массив в С++ – это совокупность определенного количества однотипных переменных, имеющих одно имя. К примеру, int array [3];. Эта запись означает, что мы объявили массив с именем array , который содержит в себе 3 переменные типа int;
• переменные массива называют элементами ;
• каждый элемент  имеет свой уникальный индекс – свой порядковый номер. Используя индекс мы можем обращаться к конкретному элементу. ВАЖНО – индексация элементов массива начинается с 0. Так в массиве int array [3] первый элемент имеет индекс 0, а последний – 2. Чтобы обратиться, например, к нулевому элементу массива и изменить его значение, надо указать имя массива и в квадратных скобках указать индекс элемента  – array [0] = 33.

Рассмотрим пример:

В строке 12 мы определяем  целочисленную константу SIZE, которая будет хранить размер массива (определённое нами, количество его элементов). В строке 13 объявляем массив: указываем тип данных, которые будут храниться в ячейках массива,  даем имя  и указываем размер в квадратных скобках.

Важно, что в квадратные скобки мы можем записывать только целые константные значения. Надо либо сразу вписать целое число в квадратные скобки при объявлении массива (int firstArray[100];), либо определить целочисленную константу до объявления массива и ввести в квадратные скобки имя этой константы (как в нашем примере).

Второй способ использовать предпочтительней, если в ходе программы вам придется несколько раз обращаться к массиву через цикл. Объясняется это тем, что когда мы объявляем цикл, в нём можно указать условие изменения счетчика до значения SIZE.

Вот представьте, что нам необходимо изменить размер массива с 10 элементов на 200. В этом случае, нам остаётся всего на всего изменить значение целочисленной константы, и таким образом у нас автоматически подставятся новые значения размера и в массив, и во все циклы программы.

Можете попробовать в нашем примере внести любую другую цифру в константу SIZE. И вы увидите, что программа будет прекрасно работать – создаст массив на столько элементов, на сколько вы укажете, внесет данные и отобразит их на экране.

В строках 15 – 19 определяем цикл for. Его счетчик i будет служить индексом элементов массива. В самом начале, он равен 0 и с каждым шагом будет увеличиваться на единицу до тех пор, пока не станет равным SIZE –  количеству элементов массива.

Обратите внимание, в одном цикле мы и присваиваем различные значения элементам массива и в следующей строке обращаемся к ним, чтобы вывести данные, которые они хранят, на экран.

Запускаем программу и видим результат:

Присвоить значение элементам массива можно разными способами – инициализировать его при создании либо с помощью цикла. Если размер массива большой, есть прекрасная возможность использовать цикл for  или while  для инициализации его элементов. Так мы сделали в нашем примере. Можно заполнить массив случайными числами – об этом у нас есть отдельная статья.

А если массив совсем небольшой, к примеру на 5 элементов, инициализировать его можно  сразу при объявлении:

Так элементу с индексом 0 – firstArray[0] – будет присвоено значение 11, а последнему элементу массива firstArray[4] – значение 15. Есть такая фишка – вы можете не указывать размер массива в квадратных скобках и сделать такую запись:

Предыдущая запись эквивалентна этой. Только во втором случае компилятор автоматически вычислит размер массива, по количеству данных в фигурных скобках.

Так же при начальной инициализации элементов массива, когда массив необходимо очистить от «мусора» (остаточных данных других программ в памяти) лучше сразу присвоить всем элементам значение 0.  Это выглядит так:

Следует запомнить, что такая инициализация возможна только для заполнения нулями. Если необходимо заполнить элементы массива какими-либо другими числами, лучше применять цикл. В C++11 (стандарт кодирования) при использовании списковой инициализации (инициализации с фигурными скобками) разрешается даже отбросить знак  = .

Хочется показать еще один прием инициализации при создании массива. К примеру, для массива из 30-ти элементов нам надо внести значения 33 и 44 только в ячейки с индексом 0 и 1 соответственно, а остальные заполнить нулями. Тогда делаем так:

эти данные будут внесены в нулевую и первую ячейки, а остальные автоматически примут значение 0.

Организовать заполнение массива можно и при помощи оператора cin:

Чтобы присвоить или изменить значение конкретного элемента, надо обратиться к нему, используя его индекс. К примеру, все значения массива из 500-та элементов нас устраивают, но необходимо изменить значение лишь одного.  Тогда мы обращаемся к нему по его индексу :  firstArray[255] = 7;

С этим разобрались, теперь давайте посмотрим, каким же образом массив располагается в оперативной памяти. Массив типа int из пяти элементов  займет 20 байт памяти – 4 байта (int) * 5 (количество элементов) – и эти данные будут располагаться в памяти последовательно, как показано на рисунке:

 Подведем итог и отметим всё самое важное о массивах:

• синтаксис объявления массива :

         тип_Данных_Массива      имя_Массива [размер];

• • переменные массива называются элементами, а каждый элемент имеет свой порядковый номер – индекс.

• • нумерация индексов элементов массива начинается с нуля!!!

• • инициализировать массив можно только при его создании – int firstArray[3] = {1, 2, 3};  Выполнять инициализацию позже уже не допускается:   firstArray[3] = {1, 2, 3};  Если массив не был инициализирован в начале, можно присвоить значения его элементам, используя циклы или просто обращаясь к необходимому элементу через его индекс.

• массив может быть одномерным  – таким, как рассмотрен в этом примере, и многомерным  –  двумерным, трехмерным… (их мы рассмотрим в одной из наших следующих статей).

Не забывайте о необходимости практиковаться в решении задач – Задачи: Массивы в C++. Хотите узнать больше о массивах в C++ (в том числе о символьных массивах и строках)? Посмотрите эти видео-уроки: