C++: базовый курс

В этом примере элемент num[0][0] получит значение 1, элемент num[0][1] — значение 2, элемент num[0][2] — значение 3 и т.д. Значение элемента num[2][3] будет равно числу 12. Схематически этот массив можно представить, как показано на рис. 5.1.

В двумерном массиве позиция любого элемента определяется двумя индексами. Если представить двумерный массив в виде таблицы данных, то один индекс означает строку, а второй — столбец. Из этого следует, что, если к доступ элементам массива предоставить в порядке, в котором они реально хранятся в памяти, то правый индекс будет изменяться быстрее, чем левый.

Необходимо помнить, что место хранения для всех элементов массива определяется во время компиляции. Кроме того, память, выделенная для хранения массива, используется в течение всего времени существования массива. Для определения количества байтов памяти, занимаемой двумерным массивом, используйте следующую формулу.

число байтов = число строк х число столбцов х размер типа в байтах

Следовательно, двумерный целочисленный массив размерностью 10x5 занимает в памяти 10x5x2, т.е. 100 байт (если целочисленный тип имеет размер 2 байт).

Многомерные массивы

В C++, помимо двумерных, можно определять массивы трех и более измерений. Вот как объявляется многомерный массив.

тип имя[размер1] [размер2]... [размерN];

Например, с помощью следующего объявления создается трехмерный целочисленный массив размером 4x10x3.

int multidim[4][10][3];

Как упоминалось выше, память, выделенная для хранения всех элементов массива, используется в течение всего времени существования массива. Массивы с числом измерений, превышающим три, используются нечасто, хотя бы потому, что для их хранения требуется большой объем памяти. Например, хранение элементов четырехмерного символьного массива размером 10x6x9x4 займет 2 160 байт. А если каждую размерность увеличить в 10 раз, то занимаемая массивом память возрастет до 21 600 000 байт. Как видите, большие многомерные массивы способны "съесть" большой объем памяти, а программа, которая их использует, может очень быстро столкнуться с проблемой нехватки памяти.

Инициализация массивов

В C++ предусмотрена возможность инициализации массивов. Формат инициализации массивов подобен формату инициализации других переменных.

тип имя_массива [размер] = {список_значений};

Здесь элемент список_значений представляет собой список значений инициализации элементов массива, разделенных запятыми. Тип каждого значения инициализации должен быть совместим с базовым типом массива (элементом тип). Первое значение инициализации будет сохранено в первой позиции массива, второе значение — во второй и т.д. Обратите внимание на то, что точка с запятой ставится после закрывающей фигурной скобки (}).

Например, в следующем примере 10-элементный целочисленный массив инициализируется числами от 1 до 10.

int i [ 10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};

После выполнения этой инструкции элемент i[0] получит значение 1, а элемент i[9] —значение 10.

Для символьных массивов, предназначенных для хранения строк, предусмотрен сокращенный вариант инициализации, который имеет такую форму,

char имя_массива[размер] = "строка";

Например, следующий фрагмент кода инициализирует массив str фразой "привет",

  char str[7] = "привет";

Это равнозначно поэлементной инициализации.

  char str [7] = {'п', 'р', 'и', 'в', 'е', 'т', '\0'};

Поскольку в C++ строки должны завершаться нулевым символом, убедитесь, что при объявлении массива его размер указан с учетом признака конца. Именно поэтому в предыдущем примере массив str объявлен как 7-элементный, несмотря на то, что в слове "привет" только шесть букв. При использовании строкового литерала компилятор добавляет нулевой признак конца строки автоматически.

Многомерные массивы инициализируются по аналогии с одномерными. Например, в следующем фрагменте программы массив sqrs инициализируется числами от 1 до 10 и квадратами этих чисел.

int sqrs[10][2] = {

　1, 1,

　2, 4,

　3, 9,

　4, 16,

　5, 25,

　6, 36,

　7, 49,

　8, 64,

　9, 81,

　10, 100

};

Теперь рассмотрим, как элементы массива sqrs располагаются в памяти (рис. 5.2).

При инициализации многомерного массива список инициализаторов каждой размерности (подгруппу инициализаторов) можно заключить в фигурные скобки. Вот, например, как выглядит еще один вариант записи предыдущего объявления.

int sqrs[10][2] = {

　{1, 1},

　{2, 4},

　{3, 9},

　{4, 16},

　{5, 25},

　{6, 36},

　{7, 49},

　{8, 64},

　{9, 81},

　{10, 100}

};