C++ Primer 笔记——数组

1.数组的大小是固定不变的，声明时必须指定大小(或者使用列表初始化)，而且大小必须大于0，C++ Primer里面也建议，如果不确定元素的个数，请使用vector。

int arr[3];
int arr1[] = { 0 , 1, 2 };    //数组长度固定为3

2.和内置类型一样，如果在函数内部定义了某种内置类型的数组，那么默认初始化会令数组含有未定义的值，例如：

int main(int argc, char *argv[])
{
    int arr[3];
    for(int i : arr)
        std::cout << i << std::endl;

    getchar();
    return 0;
}

输出结果为：

3.如果用列表初始化的方式显示的初始化了数组，哪怕没有初始化所有元素，未被初始化的成员也会被赋予默认值，例如：

int main(int argc, char *argv[])
{
    int arr[3] = {1,2};
    for(int i : arr)
        std::cout << i << std::endl;

    getchar();
    return 0;
}

输出结果为：

4.定义数组时必须指定数组类型，不可以使用auto

5.数组存放的是对象，所以没有引用的数组

6.用字符串给字符数组初始化时需要注意给结尾的空字符留一个位置，像如下语句是错误的：

char arr[4] = "test"; 

7.数组不允许拷贝和赋值，虽然有些编译器支持数组之间的赋值，但是尽量不要这么做，例如：

int arr[3] = { 1, 2, 3 };
int arr1[] = arr;
arr1 = arr;

8.一些理解复杂的数组类型：

int *ptrs[10];                // pArr 是含有10个整形指针的数组
int &refs[10];                // 错误，没有引用的数组
int arr[10];
int (*pArr)[10] = &arr;            // pArr指向一个含有10个整数的数组
int (&refArr)[10] = arr;            // refArr引用一个含有10个整数的数组
int *(&arr)[10] = ptrs;        // arr是数组的引用，该数组含有10个指针

C++ Primer提供的理解技巧是从数组的名字开始由内向外阅读，像上面的写法应该先从括号里面读。

9.数组的下标通常定义为 size_t 类型，这是一种与机器相关的无符号类型，它被设计的足够大以便表示内存中任意对象的大小。

数组与指针

1.在大多数表达式中，使用数组类型的对象其实是使用一个指向该数组首元素的指针。

int arr[3];
auto arr1(arr);            //arr1是一个整形指针
auto arr2(&arr[0]);        //arr2是一个整形指针

在某些表达式中则不会出现这种转换，如decltype:

decltype(arr) arr3;        // arr3是一个长度为3的整形数组

2.指针也可以当迭代器使用，但是在指向尾元素的下一个位置的时候不能解引用以及递增操作。

int *e = &arr[10];                // e指向arr尾元素的下一个位置
std::cout << *e << std::endl;    // 错误，不能解引用
for (int *b = arr; b != e; b++)
    std::cout << *b << std::endl;

3.为了能够方便使用指针，C++ 11引入了 begin 和 end 函数，与迭代器的 begin 和 end 作用相似。

int arr[3] = { 0, 1, 2 };
int *b = begin(arr);    // b指向arr的第一个元素
int *e = end(arr);        // e指向arr的尾元素的下一个位置
auto n = end(arr) - begin(arr);        // 和迭代器一样，两个指针相减的结果是距离,n的结果为3

需要注意的是两个指针相减的结果是 ptrdiff_t 类型，和  size_t 一样是与机器相关的，但是因为可能存在负值，所以是有符号的类型。

4.和指针一样，如果给数组名加上一个整数，编译器自动将数组名转换为指向第一个元素的指针，并执行加法操作。

int arr[3] = { 0, 1, 2 };
int *p = arr + 1;    // p指向arr的第2个元素

5.标准库类型 string 和 vector 的下标都是无符号类型，但是数组的内置下标可以处理负值。

int arr[3] = { 1, 2, 3 };
int *p = &a[2];     // p指向数组的第三个元素
int k = p[-1];       // p[-1]是数组的第二个元素 

C风格字符串

1.字符串字面值是一种通用结构的实例，这种结构即是C++由C继承而来的C风格字符串。它不一种类型，而是为了表达和使用字符串而形成的一种约定俗成的写法，按此书写习惯的字符串存放在字符数组中并以空字符串（''）结尾。

2.C语言标准库提供了一些可用于操作C风格字符串的函数，但这些函数不负责严重其字符串参数，所以使用时可能会出现错误：

char cArr = { 'C', '+', '+' };        // 不以空字符结束
std::cout << strlen(cArr) << std::endl;        //严重错误，cArr没有以空字符结束

上述语句会产生未定义的结果，strlen可能会沿着cArr在内存中的位置一直找下去，直到空字符才停下来。

3.两个C风格字符串不可以像 string 一样直接比较，需要使用strcmp()。

const char cArr1 = "string 1";
const char cArr2 = "string 2";
if(cArr1 < cArr2) {}            // 未定义的，试图比较两个无关的地址
cArr1 + cArr2;                    // 错误，在相加两个指针

即使使用strcpy strcat等函数，也很难控制数组的大小问题，所以还是建议使用标准库的string而不是C风格字符串。

使用数组初始化vector对象

1.不允许使用vector初始化数组，但是允许使用数组初始化vector

int iArr[3] = { 1, 2, 3};
std::vector<int> iVec(begin(iArr), end(iArr));
std::vector<int> isubVec(iArr+1, iArr+2);

多维数组

1.多维数组的初始化规则和一维数组一样。

int iArr[3][4] = { {0}, {1}, {2} };        // 显示初始化每行首元素，其余默认0
int iArr1[3][4] = { 1, 2, 3, 4 };        // 显示初始化第一行的元素， 其余行默认0

2.如果表达式含有的下标运算符数量比数组的维数小，则表达式的结果将是给定索引处的一个内层数组：

int iArr[3][4];    
int (&row)[4] = iArr[1];        // 把row绑定到iArr的第二个4元素数组上

3.要使用for语句处理多维数组，除了最内层的循环外，其他所有循环的控制变量都应该是引用类型，这么做是为了避免数组被转为指针。

int iArr[3][4] = { 0 };
for (auto &row : iArr)
    for (auto col : row)
        std::cout << col << std::endl;

4.定义指向多维数组的指针时，千万别忘了这个多维数组实际上是数组的数组。

int iArr[3][4];
int *p[4];            // 整形指针的数组
int (*ip)[4];        // 指向含有4个整数的数组
ip = &iArr[2];        // ip指向iArr的尾元素

5.类型别名简化多维数组的指针

// 下面两个语句的作用都是将int_array声明为一个4个整数的数组
using int_array = int[4];
typedef int int_arry[4];