Статические массивы и примеры на С++ для АСУб и ЭВМб. Тема 5-1

Темы лекции
Понятие массив
Статические массивы
Пример алгоритмов сортировки
Строки как массивы
Строки как тип string

В языке C++ такие массивы рассматриваются как одномерные массивы одномерных массивов
Поэтому такой массив может быть определен следующим образом:
int a[10] [5];
Многомерные массивы

Двумерный массив может инициализироваться как одномерный массив:
int a[2] [3] = { 3, 45, 11, -8, 74, -10};
или как массив массивов:
int a[2] [3] = { {3, 45, 11}, {-8, 74, -10}};
При наличии инициализатора в определении двумерного массива можно не указывать размер по первому измерению, например:
int a[ ] [3] = { {3, 45, 11}, {-8, 74, -10}};
Многомерные массивы

Для двумерных массивов каждый из индексов записывается в отдельных квадратных скобках:
a[0] [2] = a[1] [2] + 4;
Поскольку элементы двумерного массива располагаются в оперативной памяти в виде непрерывной последовательности, то возможно обращение к элементу массива с использованием одного индексного выражения
Многомерные массивы

Пусть определение массива имеет вид:
int a [m] [n],
где m, n – константы
Тогда эквивалентными являются два обращения: a [i] [j] и a[i*m+j]
Многомерные массивы

Указатели и одномерные массивы
Переменная array содержит адрес первого элемента массива, как если бы это был указатель!
int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};
std::cout << "array [0] = " << *array << std::endl;
// тип array – это int[5]
std::cout << "The array has address: " << array << '\n';
// тип &array[0] – это int*
std::cout << "Element 0 has address: " << &array[0] << '\n';
Хотя оба указывают на первый элемент массива, информация о типе данных у них разная!

Распад массива на указатель (decay)
При вычислениях, статический массив распадается (неявно преобразовывается) в указатель на первый элемент массива!
int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};
std::cout << *array<
std::cout << sizeof(array) << '\n'; // размер массива в байтах, т.е. 20
int *ptr = array;
std::cout << *ptr<< '\n'; ; // выведется 1
std::cout << sizeof(ptr) << '\n'; // размер указателя, т.е. 4
Доступ к элементам по-прежнему осуществляется через указатель, но информация, полученная из типа массива (например, его размер), не может быть доступна из типа указателя.

Передача массива в функцию
При передаче массива в качестве аргумента в функцию, массив распадается в указатель на массив и этот указатель передается в функцию
void sizeByPointer(int *array) // Здесь массив рассматривается как указатель
{std::cout << sizeof(array) << '\n';}
void sizeByBracket (int array[]) //Неявно конвертируется array[] в *array
{std::cout << sizeof(array) << '\n';}
int main(){
int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};
std::cout << sizeof(array) << '\n'; // размер массива в байтах, т.е. 20
// далее выведется размер указателя, а не размер массива!
sizeByPointer(array);
sizeByBracket(array);
}

Указатели и одномерные массивы
С помощью указателей можно манипулировать элементами массива, как и с помощью индексов
Имя массива это не стандартный указатель, и мы не можем изменить его адрес
int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
a++; // так сделать нельзя
int b = 8;
a = &b; // так тоже сделать нельзя

Арифметика указателей и массивы
Для перемещения по элементам массива используются отдельные указатели:
int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *ptr = a;
int a2 = *(ptr+2);
std::cout << "value: " << a2 << std::endl; // value: 3
С помощью указателей можно перебрать массив:
for(int *ptr=a; ptr<=&a[4]; ptr++)
{
std::cout << "address=" << ptr << "\tvalue=" << *ptr << std::endl;
}

Указатели и строки
Поскольку массив символов может интерпретироваться как строка, то указатель на значения типа char тоже может интерпретироваться как строка:
char letters[] = "hello";
char *p = letters;
std::cout << p << std::endl; // hello
std::cout << p[4] << std::endl; // 0

int main()
{
int a[3][4] = { {1, 2, 3, 4} , {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}};
int n = sizeof(a)/sizeof(a[0]); // число строк
int m = sizeof(a[0])/sizeof(a[0][0]); // число столбцов
int *end = a[0] + n * m - 1; // указатель на самый последний элемент 0 + 3 * 4 - 1 = 11
for(int *ptr=a[0], i=1; ptr <= end; ptr++, i++)
{
std::cout << *ptr << "\t";
}
Многомерные массивы и указатели

#include
using namespace std;
int main() {
int multi[4][4][3]={}; // Объявление 3-х мерного массива
int (*p2multi)[3];// указатель на массив
int (*p1multi);
cout << multi[3][2][2] << "\n"; // Обращение к элементу.
p2multi = multi[3]; // p2multi указатель на 4-ую «плоскость»
p1multi = multi[3][2]; // p1multi указатель на 4-ую «плоскость» и 3-ю строку.
}
Многомерные массивы и указатели

#include
using namespace std;
int main() {
int multi[4][4][3]={}; // Объявление 3-х мерного массива
cout << sizeof(multi) << "\n";//192
cout << sizeof(multi[3]) << "\n";//48
cout << sizeof(multi[3][2]) << "\n";//12
}
Многомерные массивы и указатели