数组 内存结构

17.1 数组与内存

变量需要占用内存空间，内存空间有地址。不同数据类型的变量，可能占用不同的内存大小及有不同的内存结构。

以前我们所学都称为“简单数据类型”，如：int,char,float,double,bool。像 char,bool,只占用一个字节，所以我们不去管它的的“结构”，其余如int,float,double占用多个字节，但比较简单，适当的时候我们会去探讨4个字节是如何组成一个整数。

后来我们学习了数组。数组变量占用内存的大小是不定的，因为不同的数组变量除了类型可以不同，还可以拥有不同个数的元素，这两点都影响它的大小。

因此，数组是我们第一个要着力研究它的结构的数据类型。和后面我们还要学习的更多数据类型相比，数组的结构还是相当简单的。简单就简单在它的各个元素大小一致，整整齐齐地排列。

17.1.1 数组的内存结构

变量需要占用内存空间，内存空间有地址。

声明一个整型变量

int a;

系统会为该变量申请相应大小的空间，一个int类型的变量时，需要占用4个字节的空间，如下图：

也就是说，一个 int 类型的变量，它的内存结构就是 “4个连续的字节”。

当我们声明一个数组：int arr[100];

我们可以想像，arr数组在内存中占用了100 * sizeof(int) 个字节。

现在请大家打开Windows的画笔程序，家画一个数组的内存结构示意图。

17.1.2 数组的内存地址

一个int类型变量，占用4个字节的内存，其中第一个字节的位置，我们称为该变量的内存地址。

同样，一个数组变量，占用一段连续的内存，其中第一个字节的位置，我们称为该数组变量的内存地址。

还记得 & 这个符号吗？通过它我们可以得到指定变量的内存地址。

int a;

cout << &a << endl;

& 称为“取址符”。如果你有点记不清，可以查看以前的课程。

本章第一个需要你特别注意的内容来了：

查看数组变量的地址，不需要使用 & 。下面的话是一个原因也是一个结论，你必须记住。

C，C++语言中，对数组变量的操作，就相当于直接对该数组变量的地址的操作。

因此，想要查看一个数组变量的地址，代码为：

int arr[10];

cout << arr << endl;  //注意，arr之前无需 & 。

现在，请大家打开CB,然后将上面代码写成完整的一个控制台程序，看看输出结果。

17.1.3 数组元素的内存地址

一个数组变量包含多个连续的元素，每一个元素都是一个普通变量。因此，对就像对待普通变量一样可以通过&来取得地址：

//查看数组中第一个元素的地址：

int arr[10];

cout << &arr[0] << endl;

例一：

现在，请大家在CB里继续上一小节的代码，要求：用一个for循环，输出数组arr中每一个元素的地址。

如果你已完成，现在来看我的答案。

#include <iostream.h>

...

int arr[10];

for(int i=0; i<10; i++)

    cout << &arr[i] << endl;

...

cin.get();

我们把它和前面输出数组地址的例子结合起来，然后观察输出结果。

...

int arr[10];

//输出数组的地址:

cout << "数组arr的地址: " << arr << endl;

//输出每个元素的地址：

for(int i=0; i<10; i++)

    cout << "元素arr[" <<i <<"]的地址：" << &arr[i] << endl;

...

输出结果：

第一个要注意的的是头两行告诉我们，整个数组变量arr的地址，和第一个元素arr[0]，二者的地址完全一样。

事实上，数组和元素，是对同一段内存的两种不同的表达。把这一段内存当成一个整体变量，就是数组，把这段内存分成大小相同的许多小段，就是一个个数组元素。

请参看下图：

(分开一段段看是一个个元素，整体看称为一个数组,但二者对应的是同一段内存)