c第四单元 数组及自定义数据类型

这是一篇关于c第四单元 数组及自定义数据类型的思维导图

c++第四单元 数组及自定义数据类型

• 数组
  • 定义
    • Array：表示具有一定顺序关系且类型相同的若干变量的集合
    • 数组元素
      • 组成数序的变量
      • 用数组名+下标 来标识
        • e.g. score[1] 为score数组的第二个元素
        • 元素的下标从0开始计
      • 元素的下标从0开始计，数组元素最大下标比元素数少1
        • 元素下标==元素存放位置相对数组名的偏移量
        • 数组第i个元素的起始地址相对数组的起始地址偏移了i个int型变量所占空间
    • 数组名
      • 表示该内存空间的起始地址
      • 地址常量，**不能赋值！
    • 占用空间
      • 元素：每个元素占用空间大小与同类型变量占用的大小相同
      • 数组：数组占用内存空间是其全部元素所占空间的总和
        • 若数组有n个元素，其所占字节数可通过以下方式得到
        • sizeof（数组名）
        • n*sizeof(数组类型）
    • 定义的语法形式
      • 一维数组：类型标识符+数组名+常量表达式
        • e.g. int a[5] = {1,2,3,4,5};
      • 子主题
      • 说明
        • 类型标识符：任何合法的类型标识符，用于说明数组元素的类型
        • 数组名：数组的命名，原则同变量命名
        • [ ]及常量表达式：说明数组中元素个数
  • 初始化
    • 定义：在定义数组时，直接给出赋给数组元素的值
    • 语法形式：类型标志符 数组名[常量表达式]={以逗号隔开的初始化值}
      • e.g. int score[5] = {1,2,3,4,5};
      • 初始化列表中的数据依次赋给score[0~4]
      • 若在初始化列表中给定数组元素的全部值，可省略括号中元素个数常量表达式 e.g.2: int score[] ={1,2,3,4,5}; 编译器自动计算出有五个元素并分配存储空间
    • 注意
      • 初始化数组时给定的初始化数值数<=数组元素数；
      • 若给定数值数<数组元素数，初始值从下标0开始依次分配，未得到初始值的元素初始化为0
      • 若使用初始化列表，表内至少要包含一个初始值
      • 若没有初始化列表（只定义不做初始化）一般在函数内部定义的自动局限数组，其各元素的值是随机值，使用时需重新赋值
  • 访问数组元素
    • 语法形式
      • 数组名[下标表达式]
      • e.g. cin>>score[4];
      • 下标表达式可以是常数、变量、表达式，>0 && <数组大小
    • 注意
      • 下标表达式的结果==0/正整数
      • 下标值不得超过数组声明时所限定的上下界
        • 下界：0
        • 上界：相应维数大小-1
      • 越界访问问题
        • 使用下标不在有效范围的话，会造成“越界访问”错误
        • 编译器不会检查这种错误！
        • 使用面向程序设计 可以定义下标不能越界的数组：c++中vector类
  • 字符数组
    • 定义
      • char型的数组称为字符数组，通常用来存储字符串
      • 语法形式：char 数组名[常量表达式（可省略）] = “hi o！”；
    • 初始化
      • 1.用双引号内的字符串初始化
        • e.g. char array[10]={"hello"};
        • 可省略大括号，简化：char array[10]="hello";
        • **用这种方式初始化时，系统自动在最后一个元素后面补“/0”（结束符）
      • 2.用字符常量来初始化字符数组
        • e.g. char array[10]={'h','e','l','l','o','/0'};
        • 该方法将初始值一一列举在初始化列表中， 通常用于输入不容易在键盘上生成的不可见字符
        • 此种方式下，编程者要自己添加字符串结束符/0，同时不要忘记给/0留出空间
    • 赋值
      • 1.一个字符一个字符赋值
        • e.g. char array[10]; array[0]='h';
      • 2.用c的库函数strcpy(字符数组1，字符串2)
        • e.g. char str1[10]="",str2[]="hello"; strcpy(str1,str2);
        • 或 strcpy(str1,"hello");
        • **不能用赋值语句将一个字符串常量或字符数组直接给字符数组赋值，str1=“hello”；错！！数组名是地址常量
    • 输入与输出
      • 字符数组的输入是给数组各元素赋值的过程
        • 在循环中通过cin一个个输入 （用for循环，i++）
        • 通过cin整串输入 e.g. a[50]='/0';cin>>a;
        • 调用I/O类成员函数输入 cin.getline(a,50,'/n');
      • 输出
        • 逐元素输出
        • 通过数组名输出
          • 只有字符数组名能用cout输出数组内的数据
          • 除了字符数组，其它类型的数组要输出数组元素的值，必须用循环语句一个元素一个元素的输出，且数组名只能代表数组的存储地址
  • 多维数组
    • 定义
      • 语法形式
        • 二维数组：类型标识符 数组名标识符[常量表达式1][常量表达式2]；
        • 三维数组：类型标识符 数组名标识符[常量表达式1][常量表达式2][常量表达式3]；
        • n维数组：类型标识符 数组名标识符[常量表达式1][常量表达式2]......[常量表达式n]；
      • 称谓（？
        • 二维数组的下标从左至右称为行、列
        • 三维数组的下标从左至右可称为页/层、行、列
      • 注意
        • 首先根据要表示的对象内容选择合适的数据类型
        • 其次确定数组的堆数（几维数组）
        • 最后确定每一堆的大小（每维内元素数量）
        • **每一堆的大小必须有常量表达式声明
    • 初始化
      • 初始化值位于大括号内，构成初始值列表，多维数组初始化时需要使用嵌套的括号；
      • 可以省略内层的括号，只要程序好读即可
      • 可以只给出部分值，其余为0；
      • int a[3][4]... ={0}：这是将多维数组元素置0的最简便方法之一
    • 访问
      • 指定访问数组元素的具体下标值
      • 语法形式
        • 数组名[下标表达式1]...[下标表达式n]
        • 下标表达式个数=数组维数
        • 下标表达式i可以用常量 变量 表达式，（i>=0 && i<i维）
    • 在内存中的映像
      • 一维数组在内存中从数组名所代表的起始地址开始，按下标次序存储； d1的第i个元素在内存中的起始位置相对于数组名地址偏移了i个int型变量空间大小
      • 二维数组在内存中从数组名所代表的起始地址开始，按行优先依次存储；数组d2的第i行j列在.....偏移了 行号×列数+列号 个int型变量空间大小
        • 元素d2[i][j]起始地址计算：&d2[0][0]+(i×3+j)
      • 三维数组在内存中从数组名所代表的起始地址开始，按页、行、列依次存储，即按照数组元素最右边下标值最快的变化来存储
        • k页i行j列....偏移了 页号×（行数×列数）+行号×列数+列号 个...
        • d3[k][i][j]起始地址：&d3[0][0][0]+(k×3×2+i×2+j)(d3[2][3][2]
• 自定义数组类型
  • 枚举类型
    • 定义
      • 定义一种数据类型，一一列举这种数据类型的变量的可能值
      • 声明形式：enum 枚举类型名{枚举元素列表}；
      • 可以使用这种自定义数据类型来定义变量
    • 使用
      • enum weekday{sun, mon, tue, wed=9, thu, fri, sat};
      • 注意
        • 在类型定义之后，枚举元素按常量处理，不能赋值
        • 枚举元素具有默认值，依次为0,1,2....
        • 也可以在类型声明时另行指定枚举元素的值
        • 如上例，赋值之后面的元素在赋值基础上++，thu=10，fri=11
        • 只可以进行关系运算
        • 将整数值赋给枚举变量：强制类型转换 int x=2; weekday day; day=x 错；day=(weekday)x;对
      • 内存空间：按整型对待
  • 结构类型
    • 定义
      • 由各种数据类型（基本数据类型/已声明的自定义数据类型）的数据组成的集合
      • 结构体可以由不同数据类型的成员构成，成员也可能是已声明的另一个结构类型
      • 声明形式：struct 结构类型名{数据类型标识符1 成员名1；...数据类型标识符n 成员名n；}；（必须以分号结束定义）
      • 在主函数外声明
    • 使用
      • 访问：结构变量名.成员名
      • 初始化：定义结构变量时直接初始化，分别给各个成员赋值
      • 赋值运算
        • 属于同一结构类型的各个变量之间可以相互赋值
        • 不同结构的变量不允许相互赋值（即使他们可能具有同样的成员）
    • 内存空间
      • 所占的存储空间是结构中所有成员所占空间的总和
      • 系统会将所占空间不是4的**成员空间调整为四的倍数
  • 联合类型
    • 定义
      • 使几个不同类型的变量共用同一组内存单元
      • 声明形式： union 联合类型名{数据类型说明符1 成员名1...n}；
      • 联合类型变量定义形式： 联合类型名 联合变量名
      • 引用形式：联合变量名.成员名
      • 可以不声明名称——无名联合，常用做结构类型的内嵌成员
    • 特点
      • 同一段内存用来存放几种不同类型的成员，但同一时刻只存放一种
      • 其中起作用的成员是最后一次存放的成员，存入新成员后，原有的成员就会失去作用
      • 联合变量的地址与其成员相同
      • 不能对联合变量名赋值，也不能在定义时初始化
      • 不能用联合变量作为函数参数或返回值