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C++ 中使用变量作为数组下标导致 for 循环语句出错

2023-07-04 10:01:13 深夜i -- --

C++ 变量数组下标 for循环出错

C++ 是一种强大的编程语言，但是在使用中会遇到一些问题。其中，使用变量作为数组下标可能会导致 for 循环语句出错。

在 C++ 中，数组是一组相同类型的元素的集合，它们在内存中以连续的方式存储。我们可以使用数组下标来访问数组元素，下标从 0 开始，最大值为数组长度减 1。

for 循环是 C++ 中最常用的循环语句之一，它可以用来遍历数组。通常情况下，我们使用整数常量作为 for 循环语句的条件。例如，以下代码遍历了一个名为 arr 的整型数组：


int arr[10] = 9;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
  std::cout << arr[i] << " ";
}

上述代码输出结果为：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

这是一个很简单的例子，但在实际编写代码时，我们经常会使用变量作为数组下标，以便根据需要遍历数组的某个子集。例如，以下代码计算了一个名为 sum 的整型变量，其中存储了 arr 数组的前 5 个元素之和：


int sum = 0;
for (int i = 0; i < 5; i++) {
  sum += arr[i];
}

可以看到，上面的代码中使用了变量 i 作为数组 arr 的下标。这是一个非常简单的示例，但在实际开发中，可能会更加复杂。

然而，在使用变量作为数组下标时，我们需要注意一个问题：当数组下标超出数组的范围时，会发生什么。在 C++ 中，这种行为是未定义的，这意味着它可能会导致程序崩溃或产生不可预测的结果。

例如，考虑以下代码，该代码尝试将 arr[10] 的值更改为 100：


int arr[10] = 2;
int i = 10;
arr[i] = 100;

在这种情况下，代码试图访问数组 arr 的第 11 个元素（即 arr[10]），但是由于数组只有 10 个元素，因此会导致未定义的行为。在某些情况下，程序可能仍然可以正确运行，但在其他情况下，程序会崩溃或产生不正确的结果。

另一个常见的错误是在 for 循环中使用变量作为数组下标，并且这个变量的值可能越界。例如，考虑以下代码：


int arr[10] = 4;
int n = 20;
for (int i = 0; i < n; i++) {
  std::cout << arr[i] << " ";
}

在这种情况下，代码试图遍历 arr 数组的前 20 个元素，但是由于数组只有 10 个元素，因此会导致未定义的行为。这种情况下，程序可能会输出奇怪的数字，或者立即停止运行。

解决这个问题有几种方法。首先，我们可以确保我们的变量值不会超出数组的下标范围，以避免访问未定义的内存。其次，我们可以使用标准函数来检查数组下标是否越界，例如：


#include <stdexcept>
int arr[10] = 4;
int index = 20;
if (index >= 10) {
  throw std::out_of_range("array index out of bounds");
}
std::cout << arr[index];

在这种情况下，当 index 大于等于 10 时，代码会抛出 std::out_of_range 异常，从而避免了未定义的行为。

总之，在 C++ 中使用变量作为数组下标是非常常见的，但需要注意避免越界访问而导致出错的问题。

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