C++ 获取数组大小、多维数组操作详解

获取数组的大小

要获取数组的大小，可以使用 sizeof() 运算符：

示例

int myNumbers[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
cout << sizeof(myNumbers);

结果：

为什么结果显示为 20 而不是 5，当数组包含 5 个元素时？

这是因为 sizeof() 运算符返回类型的大小（以字节为单位）。

要找出数组有多少个元素，必须将数组的大小除以它包含的数据类型的大小：

示例

int myNumbers[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
int getArrayLength = sizeof(myNumbers) / sizeof(int);
cout << getArrayLength;

结果：

使用 `sizeof()` 循环遍历数组

然而，通过使用上面示例中的 sizeof() 方法，现在我们可以创建适用于任何大小数组的循环，这更加可持续。

与其写：

int myNumbers[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
for (int i = 0; i < 5; i++) {
  cout << myNumbers[i] << "\n";
}

最好写成：

示例

int myNumbers[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
for (int i = 0; i < sizeof(myNumbers) / sizeof(int); i++) {
  cout << myNumbers[i] << "\n";
}

请注意，在 C++ 版本 11（2011）中，还可以使用“for-each”循环：

示例

int myNumbers[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
for (int i : myNumbers) {
  cout << i << "\n";
}

了解不同的数组循环方式是很重要的，因为你可能在不同的程序中都会遇到它们。

多维数组

多维数组是数组的数组。

要声明一个多维数组，请定义变量类型，指定数组名称，后跟方括号，指定主数组有多少元素，然后再跟另一组方括号，表示子数组有多少元素：

string letters[2][4];

与普通数组一样，你可以使用数组文字 - 在花括号内部的逗号分隔列表。在多维数组中，数组文字中的每个元素都是另一个数组文字。

string letters[2][4] = {
  { "A", "B", "C", "D" },
  { "E", "F", "G", "H" }
};

数组声明中的每组方括号都会向数组添加另一个维度。像上面的数组被称为具有两个维度的数组。

数组可以具有任意数量的维度。数组的维度越多，代码就越复杂。以下数组具有三个维度：

string letters[2][2][2] = {
  {
    { "A", "B" },
    { "C", "D" }
  },
  {
    { "E", "F" },
    { "G", "H" }
  }
};

访问多维数组的元素

要访问多维数组的元素，请在数组的每个维度中指定索引号。

此语句访问 letters 数组中第一行（0）和第三列（2）的元素的值。

string letters[2][4] = {
  { "A", "B", "C", "D" },
  { "E", "F", "G", "H" }
};

cout << letters[0][2];  // 输出 "C"

记住：数组索引从 0 开始：[0] 是第一个元素。[1] 是第二个元素，依此类推。

更改多维数组中的元素

要更改元素的值，请引用每个维度中元素的索引号：

string letters[2][4] = {
  { "A", "B", "C", "D" },
  { "E", "F", "G", "H" }
};
letters[0][0] = "Z";

cout << letters[0][0];  // 现在输出 "Z" 而不是 "A"

循环遍历多维数组

要循环遍历多维数组，你需要为数组的每个维度使用一个循环。

以下示例输出 letters 数组中的所有元素：

string letters[2][4] = {
  { "A", "B", "C", "D" },
  { "E", "F", "G", "H" }
};

for (int i = 0; i < 2; i++) {
  for (int j = 0; j < 4; j++) {
    cout << letters[i][j] << "\n";
  }
}

此示例显示如何循环遍历三维数组：

string letters[2][2][2] = {
  {
    { "A", "B" },
    { "C", "D" }
  },
  {
    { "E", "F" },
    { "G", "H" }
  }
};

for (int i = 0; i < 2; i++) {
  for (int j = 0; j < 2; j++) {
    for (int k = 0; k < 2; k++) {
      cout << letters[i][j][k] << "\n";
    }
  }
}

为什么使用多维数组？

多维数组非常适合表示网格。此示例展示了它们的实际用途。在以下示例中，我们使用多维数组表示一个小型的战舰游戏：

// 我们放置 “1” 来表示那里有一艘船。
bool ships[4][4] = {
  { 0, 1, 1, 0 },
  { 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 1, 0 },
  { 0, 0, 1, 0 }
};

// 通过这些变

量跟踪玩家击中了多少船以及玩家已经玩了多少轮

int hits = 0;
int numberOfTurns = 0;

// 允许玩家继续进行，直到他们击中了所有四艘船
while (hits < 4) {
  int row, column;

  cout << "选择坐标\n";

  // 要求玩家输入一行
  cout << "选择 0 到 3 之间的行号：";
  cin >> row;

  // 要求玩家输入一列
  cout << "选择 0 到 3 之间的列号：";
  cin >> column;

  // 检查这些坐标是否存在船只
  if (ships[row][column]) {
    // 如果玩家击中了一艘船，将其删除并将值设置为零。
    ships[row][column] = 0;

    // 增加击中计数器
    hits++;

    // 告诉玩家他们击中了一艘船以及剩下多少艘船
    cout << "命中！剩下 " << (4-hits) << " 艘船。\n\n";
  } else {
    // 告诉玩家他们没击中
    cout << "未命中\n\n";
  }

  // 计算玩家进行了多少轮
  numberOfTurns++;
}

cout << "胜利！\n";
cout << "你在 " << numberOfTurns << " 轮内获胜";