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一个变量存一个值。要存 100 个数怎么办？用数组。要存一段文字？用字符串。本章讲如何存储"一组数据"和"文字"。

7.1 什么是数组

数组（array）是一块连续内存，存放相同类型的多个元素，通过下标访问。

intscores[5];// 声明一个能装 5 个 int 的数组scores[0]=90;// 给第 0 个元素赋值scores[1]=85;scores[2]=78;scores[3]=92;scores[4]=88;

也可以声明时就初始化：

intscores[5]={90,85,78,92,88};intprimes[]={2,3,5,7,11};// 大小可省略，自动推导为 5

访问元素：下标从 0 开始

数组下标从 0 开始，这是新手最常犯错的地方：

inta[3]={10,20,30};std::cout<<a[0];// 10（第一个元素）std::cout<<a[1];// 20（第二个）std::cout<<a[2];// 30（第三个）// a[3] 不存在！访问它属于"越界"，是危险的错误

遍历数组

数组和循环是绝配：

intsum=0;for(inti=0;i<5;i++){sum+=scores[i];// 依次累加每个元素}std::cout<<"总分："<<sum<<std::endl;

注意：C 风格数组int a[5]不会记住自己的大小，你得自己数。这也是它不如std::vector（第 12 章）好用的原因之一。

7.2 二维数组

数组的元素还可以是数组，形成二维数组（矩阵）：

intmatrix[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};std::cout<<matrix[0][1];// 2（第 0 行第 1 列）

二维数组用两个下标：matrix[行][列]。

看到二维数组，你就该想到 Eigen 的矩阵了——MatrixXd本质上就是"功能更强大的二维数组"。

7.3 C 风格字符串

C++ 里表示文字有两种方式，先看老的：

C 风格字符串是一个char数组，末尾有一个特殊的'\0'（空字符）标记结束：

charname[]="hello";// 实际是 {'h','e','l','l','o','\0'}，共 6 个字符

C 风格字符串不好用（要自己管理大小、容易越界），现代 C++ 基本都用std::string。

7.4 std::string：现代字符串

std::string是 C++ 标准库提供的字符串类型，好用得多：

#include<string>#include<iostream>intmain(){std::string name="Alice";// 声明字符串std::string full=name+" Smith";// 用 + 拼接std::cout<<full<<std::endl;// Alice Smithstd::cout<<"长度："<<full.size()<<std::endl;// 11// 取单个字符（下标从 0 开始）std::cout<<full[0]<<std::endl;// A// 判断相等if(name=="Alice"){std::cout<<"名字是 Alice"<<std::endl;}return0;}

常用操作：

std::string s="hello world";std::cout<<s.find("world")<<std::endl;// 6（"world" 的起始位置）std::cout<<s.substr(0,5)<<std::endl;// "hello"

7.5 从键盘读入数据

之前我们都是直接赋值，现在学习输入——用std::cin：

#include<iostream>#include<string>intmain(){std::string name;intage=0;// 一上来就赋 0，别让它带着垃圾值出场std::cout<<"请输入你的名字：";std::cin>>name;// 读入一个字符串（遇到空格停止）std::cout<<"请输入年龄：";std::cin>>age;// 读入一个整数std::cout<<name<<" 今年 "<<age<<" 岁"<<std::endl;return0;}

• std::cin >> 变量：从键盘读入，存进变量。
• >>和cout的<<方向相反：数据从键盘"流进"变量。

为什么int age = 0;要写这个 0：如果你输入的不是数字（比如手滑敲了个x），或者输入流直接结束，std::cin会读取失败、age保持原值。不初始化时这个"原值"是内存里碰到的随机东西——实测同一段程序，读取失败时打印过今年 169 岁，另一次跑（输入被重定向成空）打印过今年 32762 岁，每次都可能不一样。改成int age = 0;之后同样情况下老实打印今年 0 岁，一眼就知道是输入没成功。"变量声明就初始化"是 C++ 的基本纪律，本书后面的例子都遵守它。

运行：程序会停下来等你敲键盘。依次输入Alice（回车）、20（回车）：

请输入你的名字：Alice 请输入年龄：20 Alice 今年 20 岁

前两行里Alice、20是你输入时被屏幕显示回来的，请输入...才是程序打印的。最后一行是结果。

要读含空格的一整行，用std::getline：

std::string line;std::getline(std::cin,line);// 读一整行（含空格）

7.6 完整示例：求平均分

#include<iostream>intmain(){doublescores[5]={0};// 整数组初值全给 0（见 7.5 的"声明就初始化"纪律）doublesum=0;// 读入 5 个分数for(inti=0;i<5;i++){std::cout<<"请输入第 "<<i+1<<" 个分数：";std::cin>>scores[i];sum+=scores[i];}std::cout<<"平均分 = "<<sum/5<<std::endl;return0;}

运行：程序会连着问你五次分数，依次输入9080706050（每输入一个按一次回车）：

请输入第 1 个分数：90 请输入第 2 个分数：80 请输入第 3 个分数：70 请输入第 4 个分数：60 请输入第 5 个分数：50 平均分 = 70

90～50是你敲进去的，程序自己的输出只有五句提示和最后的平均分 = 70。

7.7 小结

• 数组：同类型元素的连续存储，下标从 0 开始。
• 二维数组：a[行][列]，就是"矩阵"。
• std::string：现代字符串，支持+拼接、.size()、[]取字符。
• std::cin读入，std::cout输出。

下一章，进入 C++ 最核心也最难的部分——指针与引用。理解它，你才真正入门 C++。

练习题

1. 声明数组存 5 个成绩，用循环求最大值和最小值。
2. 用二维数组存一个 3x3 的矩阵，求对角线元素之和。
3. 用std::string拼接你的姓和名，打印长度。
4. 从键盘读入两个整数，输出它们的和、差、积。
5. 读入一个字符串，把它倒序打印（提示：从末尾往前遍历）。