C++-Arrays meistern: Deklaration, Initialisierung und praktische Beispiele

C++-Arrays

Dieses Tutorial behandelt C++-Arrays – wie man sie deklariert, initialisiert, zugreift und manipuliert – mit praktischen Code-Beispielen.

In C++ ist ein Array eine einzelne Variable, die eine festgelegte Sequenz von Elementen desselben Typs speichert. Zum Beispiel könnte eine Klasse mit 27 Schülern ihre Noten in einem Array speichern:

double grade[27];

Hier kann grade bis zu 27 double-Werte halten. Einmal deklariert, sind Größe und Elementtyp des Arrays unveränderlich.

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C++-Array-Deklaration

dataType arrayName[arraySize];

Zum Beispiel:

int x[6];

Erklärung:

• int – Elementtyp
• x – Arrayname
• 6 – Anzahl der Elemente

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Auf Elemente in einem C++-Array zugreifen

Jedes Array-Element wird durch einen Index identifiziert, der bei 0 beginnt. Sie können ein Element abrufen oder modifizieren mit:

// Syntax für Array-Zugriff
array[index];

Betrachten Sie das Array x oben.

Wichtige Punkte

• Indizes beginnen bei 0 (z. B. x[0] ist das erste Element).
• Für ein Array der Größe n ist der letzte Index n-1 (hier x[5]).
• Array-Elemente werden in aufeinanderfolgenden Speicheradressen gespeichert. Wenn x[0] bei 2120d beginnt, dann ist x[1] bei 2124d, x[2] bei 2128d usw., da ein int 4 Bytes belegt.

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C++-Array-Initialisierung

Arrays können bei der Deklaration initialisiert werden:

// Array deklarieren und initialisieren
int x[6] = {19, 10, 8, 17, 9, 15};

Alternativ lässt der Compiler die Größe ableiten:

// Array deklarieren und initialisieren
int x[] = {19, 10, 8, 17, 9, 15};

Wenn weniger Elemente als die Array-Größe bereitgestellt werden, werden die verbleibenden Elemente in C++ null-initialisiert.

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Elemente einfügen und ausgeben

int mark[5] = {19, 10, 8, 17, 9};
// 4. Element auf 9 ändern
mark[3] = 9;
// Benutzereingabe entgegennehmen und an dritter Position speichern
cin >> mark[2];
// Benutzereingabe entgegennehmen und an i-ter Position einfügen
cin >> mark[i-1];
// erstes Element ausgeben
cout << mark[0];
// i-tes Element ausgeben
cout << mark[i-1];

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Beispiel 1: Array-Elemente anzeigen

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int numbers[5] = {7, 5, 6, 12, 35};
    cout << "The numbers are: ";

    // Array-Elemente mit range-based for-Schleife ausgeben
    for (const int &n : numbers)
    {
        cout << n << " ";
    }

    cout << "\nThe numbers are: ";

    // Array-Elemente mit traditioneller for-Schleife ausgeben
    for (int i = 0; i < 5; ++i)
    {
        cout << numbers[i] << " ";
    }

    return 0;
}

Ausgabe

The numbers are: 7 5 6 12 35
The numbers are: 7 5 6 12 35

Beide Schleifen produzieren dasselbe Ergebnis. Die range-based-Schleife wird bevorzugt, wenn Sie nur Werte lesen müssen, da sie unnötiges Kopieren vermeidet.

Hinweis: Die Verwendung von const int &n ist effizienter als int n, da sie Elemente per Referenz übergibt und versehentliche Modifikation verhindert.

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Beispiel 2: Benutzereingabe in ein Array einlesen

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int numbers[5];
    cout << "Enter 5 numbers: " << endl;

    // Benutzereingabe im Array speichern
    for (int i = 0; i < 5; ++i)
    {
        cin >> numbers[i];
    }

    cout << "The numbers are: ";

    // Array-Elemente ausgeben
    for (int n = 0; n < 5; ++n)
    {
        cout << numbers[n] << " ";
    }

    return 0;
}

Ausgabe

Enter 5 numbers:
11 12 13 14 15
The numbers are: 11 12 13 14 15

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Beispiel 3: Summe und Durchschnitt von Array-Elementen

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    double numbers[] = {7, 5, 6, 12, 35, 27};
    double sum = 0;
    double count = 0;
    double average;

    cout << "The numbers are: ";

    // Elemente ausgeben und Summe berechnen mit range-based for-Schleife
    for (const double &n : numbers)
    {
        cout << n << " ";
        sum += n;
        ++count;
    }

    cout << "\nTheir Sum = " << sum << endl;
    average = sum / count;
    cout << "Their Average = " << average << endl;

    return 0;
}

Ausgabe

The numbers are: 7 5 6 12 35 27
Their Sum = 92
Their Average = 15.3333

Dieses Beispiel demonstriert, wie eine range-based-Schleife die Durchlaufvereinfachung ermöglicht, wenn die Array-Größe zur Kompilierzeit nicht bekannt ist.

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C++ Array Out-of-Bounds-Zugriff

Arrays der Größe 10 haben gültige Indizes von 0 bis 9. Der Zugriff auf Index 10 oder höher löst undefiniertes Verhalten aus, das sich als Abstürze oder korrupte Daten äußern kann.