C++: 数组基础

最后更新：2026-08-26

前面的课程里，每个变量只能存一个值。

但如果你要存 100 个学生的成绩，总不能声明 100 个变量吧？

数组就是解决这个问题——一片连续的内存空间，用来存多个同类型的数据。

1. 什么是数组？

(1) 1.1 生活中的数组

生活场景	程序中的对应
一排信箱（每个信箱编号不同）	数组（每个元素下标不同）
一盒鸡蛋（12 个，编号 1-12）	数组（12 个元素，下标 0-11）

数组的特点：

所有元素类型相同（都是 int，或都是 double）
内存连续（元素一个挨一个）
下标从 0 开始（不是从 1 开始！）

(2) 1.2 为什么需要数组？

不用数组（坏例子）：

▶ 示例 2：基础编程实践（难度⭐）

CPP

#include <iostream>

int main() {
 int score1 = 90;
 int score2 = 85;
 int score3 = 92;
 // ... need to declare 100 variables!

 return 0;
}

▶ 试一试

输出：

TEXT 📖 仅展示

（程序输出）

用数组（好例子）：

CPP

#include <iostream>

int main() {
 int scores[100]; // array that can hold 100 integers

 // use loop to assign values
 for (int i = 0; i < 100; i++) {
 scores[i] = 0;
 }
 
 return 0;
}

2. 数组的声明与初始化

(1) 2.1 声明数组

语法：

TEXT 📖 仅展示

类型 数组名[元素个数];

示例：

CPP

int scores[5]; // array that can hold 5 integers
double prices[10]; // array that can hold 10 doubles
char letters[26]; // array that can hold 26 chars

💡 重点： 数组的下标从 0 开始，所以 scores[5] 的下标范围是 0 到 4（不是 1 到 5）。

(2) 2.2 初始化数组

方法一：声明时初始化

TEXT 📖 仅展示

int scores[5] = {90, 85, 92, 78, 88};

方法二：部分初始化

CPP

int scores[5] = {90, 85}; // only initialize first two, rest become 0 automatically

方法三：让编译器推断大小

CPP

int scores[] = {90, 85, 92, 78, 88}; // compiler infers size as 5

💡 提示： 推荐用方法三，这样如果以后改了数组内容，不用手动改大小。

3. 访问数组元素

(1) 3.1 读取元素

语法：

TEXT 📖 仅展示

数组名[下标]

示例：

CPP

#include <iostream>

int main() {
 int scores[5] = {90, 85, 92, 78, 88};
 
 std::cout << "第一个成绩：" << scores[0] << std::endl; // 90
 std::cout << "第三个成绩：" << scores[2] << std::endl; // 92
 std::cout << "最后一个成绩：" << scores[4] << std::endl; // 88
 
 return 0;
}

(2) 3.2 修改元素

CPP

#include <iostream>

int main() {
 int scores[5] = {90, 85, 92, 78, 88};
 
 scores[1] = 95; // change second score to 95
 std::cout << "修改后的第二个成绩：" << scores[1] << std::endl; // 95
 
 return 0;
}

4. 遍历数组

(1) 4.1 用 for 循环遍历

CPP

#include <iostream>

int main() {
 int scores[5] = {90, 85, 92, 78, 88};
 
 std::cout << "所有成绩：" << std::endl;
 for (int i = 0; i < 5; i++) {
 std::cout << "第 " << i + 1 << " 个成绩：" << scores[i] << std::endl;
 }
 
 return 0;
}

💡 重点： 遍历数组时，循环条件通常是 i < 数组大小，而不是 i <= 数组大小 - 1（这样容易出错）。

5. 数组的大小

(1) 5.1 用 sizeof 计算元素个数

CPP

#include <iostream>

int main() {
 int scores[5] = {90, 85, 92, 78, 88};
 
 int size = sizeof(scores) / sizeof(scores[0]); // calculate array size
 std::cout << "数组大小：" << size << std::endl; // 5
 
 return 0;
}

原理：

sizeof(scores) — 整个数组占的字节数（5 × 4 = 20 字节）
sizeof(scores[0]) — 一个元素占的字节数（4 字节）
相除得到元素个数

💡 提示： 这个方法只适用于真正的数组，不适用于指针（后面会学）。

6. 数组作为函数参数

(1) 6.1 问题：数组会退化成指针

当你把数组传给函数时，数组会退化成指针（丢失大小信息）。

CPP

#include <iostream>

// array as parameter, need to pass size
void printArray(int arr, int size) {
 for (int i = 0; i < size; i++) {
 std::cout << arr[i] << " ";
 }
 std::cout << std::endl;
}

int main() {
 int scores[5] = {90, 85, 92, 78, 88};
 printArray(scores, 5); // pass array name (which is address of first element)
 return 0;
}

💡 重点： 数组作为参数时，必须额外传一个大小参数。

7. 常见错误

(1) 7.1 数组越界

错误示例：

CPP

#include <iostream>

int main() {
 int scores[5] = {90, 85, 92, 78, 88};
 
 std::cout << scores[5] << std::endl; // ERROR: out of bounds! max index is 4
 
 return 0;
}

后果： 读取垃圾值，或者程序崩溃。

💡 提示： C++ 不会自动检查数组越界！这是 C++ 速度快的原因之一，但也是常见的 bug 来源。

(2) 7.2 用变量作为数组大小（C++11 之前）

错误示例（C++11 之前）：

CPP

#include <iostream>

int main() {
 int n = 5;
 int scores[n]; // ERROR (before C++11): array size must be compile-time constant
 
 return 0;
}

正确写法（C++11 之后支持）：

CPP

#include <iostream>

int main() {
 int n = 5;
 int scores[n]; // OK (after C++11): Variable Length Array (VLA) supported
 
 return 0;
}

💡 更好的方法： 用 std::vector（后面会学），它支持动态大小。

8. 实战：计算平均分

▶ 示例 1：计算平均分（难度⭐⭐）

CPP

#include <iostream>
#include <iomanip>

int main() {
 int scores[5] = {90, 85, 92, 78, 88};
 int sum = 0;
 
 // calculate total score
 for (int i = 0; i < 5; i++) {
 sum += scores[i];
 }

 // calculate average score
 double average = static_cast<double>(sum) / 5;
 
 std::cout << std::fixed << std::setprecision(2);
 std::cout << "总分：" << sum << std::endl;
 std::cout << "平均分：" << average << std::endl;
 
 return 0;
}

▶ 试一试

输出：

TEXT 📖 仅展示

总分：433
平均分：86.60

❓ 常见问题

Q 怎么把数组所有元素初始化为 0？

A > > int scores[100] = {0}; // 方法一：部分初始化（剩下的自动变成 0） > > int scores[100]; > for (int i = 0; i < 100; i++) { > scores[i] = 0; // 方法二：用循环赋值 > } >

▶ 示例 3：数组遍历（难度⭐）

CPP

#include <iostream>

int main() {
    int scores[] = {85, 92, 78, 90, 88};
    int sum = 0;

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        sum += scores[i];
    }

    double avg = sum / 5.0;
    std::cout << "平均分：" << avg << std::endl;

    return 0;
}

▶ 试一试

输出：

TEXT 📖 仅展示

平均分：86.6

💡 提示：数组可以用 {} 初始化，元素个数可以用 sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) 计算。

📖 小节

数组是一片连续的内存空间，用来存多个同类型的数据
数组的下标从 0 开始
声明数组：类型数组名[大小];
初始化数组：类型数组名 = {值1, 值2, ...};
访问元素：数组名[下标]
遍历数组：用 for 循环
数组作为参数时会退化成指针，需要额外传大小

📝 作业

基础题 (Difficulty ⭐)： 声明一个 double 数组，存 5 个价格，用循环计算总价。
进阶题 (Difficulty ⭐⭐)： 写一个函数 int findMax(int arr, int size)，找出数组的最大值。在 main 里测试。
挑战题 (Difficulty ⭐⭐⭐)： 写一个程序，让用户输入 10 个整数，存到数组里，然后：
找出最大值和最小值
计算平均分
输出所有高于平均分的成绩

数组：相同类型元素的连续内存集合
下标从 0 开始，声明时必须指定大小
数组初始化列表 { } 可省略大小
遍历数组用 for 循环配合下标
数组名是首元素地址，不可修改

9. 🚀 下一步

学会了数组基础，接下来我们学习 多维数组（第17课）—— 处理表格数据（如矩阵、棋盘）。

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C++: 数组基础

1. 什么是数组？

(1) 1.1 生活中的数组

(2) 1.2 为什么需要数组？

▶ 示例 2：基础编程实践（难度⭐）

2. 数组的声明与初始化

(1) 2.1 声明数组

(2) 2.2 初始化数组

3. 访问数组元素

(1) 3.1 读取元素

(2) 3.2 修改元素

4. 遍历数组

(1) 4.1 用 for 循环遍历

5. 数组的大小

(1) 5.1 用 sizeof 计算元素个数

6. 数组作为函数参数

(1) 6.1 问题：数组会退化成指针

7. 常见错误

(1) 7.1 数组越界

(2) 7.2 用变量作为数组大小（C++11 之前）

8. 实战：计算平均分

▶ 示例 1：计算平均分（难度⭐⭐）

❓ 常见问题

▶ 示例 3：数组遍历（难度⭐）

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