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C++程序设计从零开始之指针
2014-11-23 20:29:16 】 浏览:310
Tags:程序设计 从零 开始 指针

  数组


  前面说了在C++中是通过变量来对内存进行访问的,但根据前面的说明,C++中只能通过变量来操作内存,也就是说要操作某块内存,就必须先将这块内存的首地址和一个变量名绑定起来,这是很糟糕的。比如有100块内存用以记录100个工人的工资,现在要将每个工人的工资增加5%,为了知道各个工人增加了后的工资为多少,就定义一个变量float a1;,用其记录第1个工人的工资,然后执行语句a1 += a1 * 0.05f;,则a1里就是增加后的工资。由于是100个工人,所以就必须有100个变量,分别记录100个工资。因此上面的赋值语句就需要有100条,每条仅仅变量名不一样。


  上面需要手工重复书写变量定义语句float a1;100遍(每次变一个变量名),无谓的工作。因此想到一次向操作系统申请100*4=400个字节的连续内存,那么要给第i个工人修改工资,只需从首地址开始加上4*i个字节就行了(因为float占用4个字节)。


  为了提供这个功能,C++提出了一种类型――数组。数组即一组数字,其中的各个数字称作相应数组的元素,各元素的大小一定相等(因为数组中的元素是靠固定的偏移来标识的),即数组表示一组相同类型的数字,其在内存中一定是连续存放的。在定义变量时,要表示某个变量是数组类型时,在变量名的后面加上方括号,在方括号中指明欲申请的数组元素个数,以分号结束。因此上面的记录100个工资的变量,即可如下定义成数组类型的变量:


  float a[100];


  上面定义了一个变量a,分配了100*4=400个字节的连续内存(因为一个float元素占用4个字节),然后将其首地址和变量名a相绑定。而变量a的类型就被称作具有100个float类型元素的数组。即将如下解释变量a所对应内存中的内容(类型就是如何解释内存的内容):a所对应的地址标识的内存是一块连续内存的首地址,这块连续内存的大小刚好能容纳下100个float类型的数字。


  因此可以将前面的float b;这种定义看成是定义了一个元素的float数组变量b。而为了能够访问数组中的某个元素,在变量名后接方括号,方括号中放一数字,数字必须是非浮点数,即使用二进制原码或补码进行表示的数字。如a[ 5 + 3 ] += 32;就是数组变量a的第5 + 3个元素的值增加32。又:


  long c = 23; float b = a[ ( c 3 ) / 5 ] + 10, d = a[ c 23 ];


  上面的b的值就为数组变量a的第4个元素的值加10,而d的值就为数组变量a的第0个元素的值。即C++的数组中的元素是以0为基本序号来记数的,即a[0]实际代表的是数组变量a中的第一个元素的值,而之所以是0,表示a所对应的地址加上0*4后得到的地址就为第一个元素的地址。


  应该注意不能这样写:long a[0];,定义0个元素的数组是无意义的,编译器将报错,不过在结构或类或联合中符合某些规则后可以这样写,那是C语言时代提出的一种实现结构类型的长度可变的技术,在《C++从零开始(九)》中将说明。


  还应注意上面在定义数组时不能在方括号内写变量,即long b = 10; float a[ b ];是错误的,因为编译此代码时,无法知道变量b的值为多少,进而无法分配内存。可是前面明明已经写了b = 10;,为什么还说不知道b的值?那是因为无法知道b所对应的地址是多少。因为编译器编译时只是将b和一个偏移进行了绑定,并不是真正的地址,即b所对应的可能是Base - 54,而其中的Base就是在程序一开始执行时动态向操作系统申请的大块内存的尾地址,因为其可能变化,故无法得知b实际对应的地址(实际在Windows平台下,由于虚拟地址空间的运用,是可以得到实际对应的虚拟地址,但依旧不是实际地址,故无法编译时期知道某变量的值)。


  但是编译器仍然可以根据前面的long b = 10;而推出Base - 54的值为10啊?重点就是编译器看到long b = 10;时,只是知道要生成一条指令,此指令将10放入Base - 54的内存中,其它将不再过问(也没必要过问),故即使才写了long b = 10;编译器也无法得知b的值。


  上面说数组是一种类型,其实并不准确,实际应为――数组是一种类型修饰符,其定义了一种类型修饰规则。关于类型修饰符,后面将详述。


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