使用C++數組類型實現數據存儲和訪問

一、數組類型概述

在C++中，數組是一組相同類型的元素的集合。這些元素可以通過下標索引來訪問。基本數據類型的數組和用戶自定義類型的數組都能夠使用。數組類型一般都是靜態定義的，即在定義數組變數時需要指定數組大小。數組的大小是一個整數值，表示數組中元素的個數。數組大小可以為常量、變數或表達式。

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int arr[5];
    arr[0] = 10;
    arr[1] = 20;
    arr[2] = 30;
    arr[3] = 40;
    arr[4] = 50;
    cout << "Array values are: ";
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        cout << arr[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

二、多維數組

除了單維數組，C++還支持多維數組。一個n維數組是有n個下標來訪問的，每個下標可以是一個表達式。二維數組最常用，二維數組本質上是一個特殊的一維數組，其中每個元素都是一維數組。

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int arr[3][3] = {{1,2,3}, {4,5,6}, {7,8,9}};
    cout << "Array values are: " << endl;
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            cout << arr[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
    return 0;
}

三、使用數組作為函數參數

一個數組變數可以用作函數的參數，這意味著函數可以直接訪問數組元素。當數組變數被傳送到函數參數時，它被傳遞的是一個指向數組第一個元素的指針，因此可以使用指針來訪問數組元素。

#include <iostream>

using namespace std;

void printArr(int arr[], int size) {
    cout << "Array values are: ";
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        cout << arr[i] << " ";
    }
    cout << endl;
}

int main() {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    printArr(arr, size);
    return 0;
}

四、動態分配數組

除了靜態定義數組，C++也支持在程序運行時動態地創建數組。這就需要使用動態分配內存的方法。動態分配內存是使用 new 運算符來完成的，通過 new 運算符可以在堆上分配一塊內存，分配的大小可以在運行時確定。動態分配的數組可以在程序運行中改變大小，但是需要手動管理內存。

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int size = 5;
    int* arr = new int[size];
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        arr[i] = i * 10;
    }
    cout << "Array values are: ";
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        cout << arr[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    delete[] arr;
    return 0;
}

五、STL數組

STL提供了一些容器類，其中包含數組容器。STL的數組容器是 array 類型。與C++數組不同，STL的 array 類型提供了很多有用的方法，如 size()、at() 等。

#include <iostream>
#include <array>

using namespace std;

int main() {
    array<int, 5> arr = {1, 2, 3, 4, 5};
    cout << "Array values are: ";
    for (int i = 0; i < arr.size(); i++) {
        cout << arr.at(i) << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

六、總結

C++數組類型是一種基本的數據結構類型，支持多維數組，可以用作函數參數，還可以動態分配。STL提供了數組容器 array 類型，可以方便地管理數組，提供了許多有用的方法。在實際開發中，需要根據具體情況選擇不同的數組類型。