C++——静态数组、动态数组

静态数组和动态数组

3.1 静态数组

3.1.1 定义和初始化： 在声明时指定数组的大小。

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int arr1[5]; // 声明一个包含 5 个整数的数组 (未初始化)
int arr2[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; // 声明并初始化
int arr3[] = {1, 2, 3}; // 编译器自动推断大小为 3

3.1.2 内存分配：栈区: 静态数组的内存在栈上分配。
3.1.3 大小固定，编译时确定: 数组的大小必须在编译时已知，不能在运行时改变。
3.1.4 访问速度快: 可以直接通过内存地址计算访问元素，速度较快。
3.1.5 示例:

3.2 动态数组

3.2.1 使用 new 运算符分配内存: 在堆上动态分配内存。

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int* ptr = new int[10]; // 分配包含 10 个整数的动态数组

3.2.2 内存分配：堆区: 动态数组的内存在堆上分配。需要程序员手动管理。
3.2.3 大小可在运行时确定: 可以在程序运行时根据需要分配不同大小的数组。
3.2.4 需要手动使用 delete 或 delete[] 释放内存，防止内存泄漏:

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delete[] ptr; // 释放动态分配的数组内存
ptr = nullptr; // 良好的编程习惯，防止悬空指针

3.2.5 灵活性高: 可以根据程序的需要动态地调整数组的大小。
3.2.6 示例:

3.3 std::vector：动态数组的更安全选择

3.3.1 std::vector 的优势：自动内存管理、动态扩容: std::vector 是 C++ 标准库提供的动态数组容器。它封装了动态内存管理，你无需手动分配和释放内存。当 vector 的容量不足以容纳新元素时，它会自动重新分配更大的内存空间。
3.3.2 基本用法和常用操作:

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#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main() {
  // 创建一个存储整数的 vector
  vector<int> vec;

  // 添加元素
  vec.push_back(10);
  vec.push_back(20);
  vec.push_back(30);

  // 访问元素
  cout << "First element: " << vec[0] << endl;     // 输出：10
  cout << "Second element: " << vec.at(1) << endl;    // 输出：20

  // 获取大小和容量
  cout << "Size: " << vec.size() << endl;         // 输出：3
  cout << "Capacity: " << vec.capacity() << endl;     // 输出：可能是 3 或更大

  // 遍历元素
  cout << "Elements: ";
  for (int i = 0; i < vec.size(); ++i) {
    cout << vec[i] << " "; // 输出：10 20 30
  }
  cout << endl;

  // 删除元素
  vec.pop_back(); // 删除最后一个元素
  cout << "Size after pop_back: " << vec.size() << endl; // 输出：2

  // 使用迭代器遍历
  cout << "Elements using iterator: ";
  for (vector<int>::iterator it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) {
    cout << *it << " "; // 输出：10 20
  }
  cout << endl;

  return 0;
}