理解数组

Bertha 。 2021-12-16 03:27 235阅读 0赞

什么是数组？ 简单来说数组代表一块连续的内存，内部包含连续的一排相同的对象， 因为内存分布连续且对象大小相同，所以我们可以高效的根据索引随机访问和赋值。

数组是我们平时用的最多的数据结构， 因为它很符合我们程序运行时的平坦内存布局，使用起来简单而高效。可以这样说，只要恰当的使用，数组可以满足我们工作中的大部分需要。

数组包括静态数组和动态数组， C/C++语言内置支持数组， 我们平时一般这样用：

void  test()  
\{  
 int  ar\[ 5 \]  =  \{  1 ,  2 ,  3 ,  4 ,  5 \};  
 int  v  =  a\[ 2 \];  
  
 int \*  pAr  =  new  int \[ 3 \];  
pAr\[ 1 \]  =  v;  
delete \[\]pAar;  
\}

其中ar是静态数组，它分配在该线程的堆栈上， 而pAr是动态分配的，它内存分配在堆上， 详细内存分配可以看我这篇 [《C++中new和delete的背后》][C_new_delete]。

对于数组，我们要注意的是C++数组不支持多态， 这里他们讨论过这个问题 [《C++的数组不支持多态？》][C]

上面我们讨论的动态数组是C++语言内置支持的， 但是因为内置数组大小固定且容易越界， 另外还有上面的多态问题， C++标准库为我们提供了另一种封装vector， 我们可以这样用：

void  test()  
\{  
vector < int >  ar;  
ar.push\_back( 1 );  
ar.push\_back( 2 );  
 int  d  =  ar\[ 1 \];  
ar\[ 2 \]  =  10 ;  
\}

我们可以看到， vector使用起来非常方便， 一方面我们可以像内置数组一样使用， 另一方面我们不用再担心容量问题， 因为它会在大小不够时自动增加。

vector虽然简单，但是实际上它有 不少陷井和技巧， 下面列举一些常见问题：

**1。小心迭代器失效**

void  test()  
\{  
vector < int >  ar;  
ar.push\_back( 1 );  
vector < int > ::iterator itr  =  ar.begin();  
 for ( int  i = 0 ; i < 100 ;  \++ i)  
\{  
ar.push\_back(i);  
\}  
  
 int  d  =  \* itr;  
\}

你看出上面代码的问题了吗？

不错， 可能在我们push\_back过程中， 内存重新分配了， 导致我们原先记录的迭代器itr已经失效， 后面再重新访问就出错了。

**2。防止内存** **多次** **分配**

我们知道在push\_back过程中， 当数组容量不够时， 我们就会重新分配内存， 然后将已有的元素进行拷贝， 效率很低。

所以最好的方法是用reserve()方法对需要的大小进行正确的估计，然后预留足够的空间， 防止重新内存分配。

**3。释放已分配空间**

有些时候某个vector对象已经分配了挺大空间，当用的差不多时， 我们需要释放这些空间， 但是要保留该对象，要怎么做？

这里有个挺实用的swap技巧：

vector < int >  vec;  
 void  test()  
\{  
 for ( int  i = 0 ; i < 10000 ;  \++ i)  
vec.push\_back(i);  
  
  
vector < int >  temp;  
vec.swap(temp);  
\}

**4。删除某些符合条件的元素**

void  test()  
\{  
vector < int >  ar;  
 for ( int  i = 0 ; i < 100 ;  \++ i)  
\{  
ar.push\_back(i);  
\}  
  
vector < int > ::iterator itr  =  ar.begin();  
 for (;itr  !=  ar.end();)  
\{  
 if ( \* itr  >  10 )  
\{  
itr  =  ar.erase(itr);  
\}  
 else   
\{  
 \++ itr;  
\}  
\}  
\}

上面的代码删除数组中大于10的所有item, 实际上我们可以下面更简单的方法替代：

ar.erase(remove\_if(ar.begin(), ar.end(), bind2nd(greater < int > (),  10 )), ar.end());

从上面的一些技巧，我们可以看到， 只有真正理解了vector的内部实现原理， 我们才能规避一些使用陷井， 更简单而高效的开发程序。

上面我们讨论的vector主要针对的模拟C++内置的动态数组部分， 而对于静态数组部分，我们是不是也有相应的类?

是的，C++11里新增的array就是做这个事的， 我们可以这样用：

void  test()  
\{  
std::array < int ,  10 >  ar  =  \{  1 ,  2 ,  3 ,  4 \};  
ar\[ 5 \]  =  33 ;  
\}

其中array<int, 10>在内部存储实际上是int data\[10\]；

最后， 简单总结下，我们从C++的内置数组讲到标准库提供的vector， 最后谈到C++11新增的array, 数组这个最基本的数据结构在C++中终于有了完整的支持。

转载于:https://www.cnblogs.com/weiym/p/3724364.html

[C_new_delete]: http://www.cppblog.com/weiym/archive/2013/11/17/204292.html
[C]: http://coolshell.cn/articles/9543.html