这一章在干嘛？
前三章我们只会用”一个变量存一个数”。但真实程序要处理一整年的销售记录、一个人的姓名、一名球员的多项数据。本章讲的就是 C++ 把基本类型”拼装”成更复杂数据的手段：数组（一排同类型格子）、字符串（字符数组 + string 类）、结构（不同类型打包）、共用体/枚举，以及最重要也最容易翻车的——指针与
new/delete动态内存管理。学完这章，你才算真正摸到了 C++ 的门把手。
4.10 类型组合与数组替代品 vector 和 array
4.1 数组初见
数组（array）是一种能存放多个同类型值的数据形式。声明数组要交代三件事：每个元素的类型、数组名、元素个数：
short months[12]; // 12 个 short，下标 0~11通用格式：typeName arrayName[arraySize];。注意 arraySize 必须是编译期就能确定的整数常量或常量表达式（如 8 * sizeof(int)），不能是运行时才确定的变量——这个限制后面会用 new 绕过去。
数组之所以叫”复合类型”，是因为它建立在别的类型之上：float loans[20]; 的类型不是”数组”，而是”float 数组”。没有万能的”数组”类型，只有具体的 int 数组、char 数组……
下标从 0 开始，没有商量余地。 12 个元素的下标是 0~11，最后一个元素的下标比数组长度小 1。访问元素用方括号加下标：months[0] 是第一个，months[11] 是最后一个。
▲ 图 4.1 创建一个数组
常见坑：编译器不检查下标越界
给不存在的
months[101]赋值，编译器一声不吭，但运行时可能破坏数据甚至让程序崩溃。C++ 把”用合法下标”的责任完全交给了程序员。
程序清单 4.1 演示了数组声明、逐个赋值和初始化列表：
// arrayone.cpp -- 小整型数组
#include <iostream>
int main()
{
using namespace std;
int yams[3]; // 三个元素的数组
yams[0] = 7; // 给第一个元素赋值
yams[1] = 8;
yams[2] = 6;
int yamcosts[3] = {20, 30, 5}; // 声明的同时初始化
cout << "Total yams = ";
cout << yams[0] + yams[1] + yams[2] << endl;
cout << "The package with " << yams[1] << " yams costs ";
cout << yamcosts[1] << " cents per yam.\n";
int total = yams[0] * yamcosts[0] + yams[1] * yamcosts[1];
total = total + yams[2] * yamcosts[2];
cout << "The total yam expense is " << total << " cents.\n";
cout << "\nSize of yams array = " << sizeof yams;
cout << " bytes.\n";
cout << "Size of one element = " << sizeof yams[0];
cout << " bytes.\n";
return 0;
}输出：
Total yams = 21
The package with 8 yams costs 30 cents per yam.
The total yam expense is 410 cents.
Size of yams array = 12 bytes.
Size of one element = 4 bytes.注意 sizeof 用于数组名得到整个数组的字节数（3×4=12），用于单个元素则得到该元素的大小（4 字节）——yams 是数组，yams[1] 只是个 int。
初始化规则
- 初始化列表
{...}只能在定义时用，之后不能再用，也不能把一个数组整体赋给另一个：
int cards[4] = {3, 6, 8, 10}; // 可以
int hand[4];
hand[4] = {5, 6, 7, 9}; // 不行！
hand = cards; // 不行！- 初始值可以比元素少，剩下的一律补 0。所以把数组全部清零只需
long totals[500] = {0};（注意{1}只会把第一个元素设为 1，其余仍是 0）。 - 方括号留空让编译器数：
short things[] = {1, 5, 3, 8};得到 4 元素数组。想知道元素个数可以写int num_elements = sizeof things / sizeof (short); - 函数内定义且未初始化的数组，元素的值是未定义的（内存里原来是什么就是什么）。
C++11 又放宽了几条：可以省略 =（double earnings[4] {1.2e4, 1.6e4, 1.1e4, 1.7e4};）；空大括号全部清零（unsigned int counts[10] = {};）；列表初始化禁止收窄转换——long plifs[] = {25, 92, 3.0}; 非法（浮点转整型算收窄），char slifs[4] {'h', 'i', 1122011, '\0'}; 非法（超出 char 范围），char tlifs[4] {'h', 'i', 112, '\0'}; 合法。
通关标准：
能不看书写出”声明 12 个 short 的数组""部分初始化其余补零""让编译器数元素个数”三种写法；能解释为什么
sizeof 数组名和sizeof 数组元素结果不同；能说出下标越界的后果。
自测：
int hotelTips[5] = {5.0, 2.5};之后 hotelTips[3] 是多少？是 0。部分初始化时，编译器把其余元素全部置 0（注意 5.0 还会被收窄规则盯上，C++11 下这句其实是非法的，应写 5.0f 或改成 double 数组）。
4.2 字符串：C 风格与输入的坑
字符串是内存中连续字节存放的一串字符。C 风格字符串有个特殊约定：最后一个字符是空字符 \0（ASCII 码 0），用来标记字符串结束。所有处理字符串的函数（包括 cout）都是逐字符处理直到遇到 \0 才停。
char dog[8] = {'b', 'e', 'a', 'u', 'x', ' ', 'I', 'I'}; // 不是字符串！没有 \0
char cat[8] = {'f', 'a', 't', 'e', 's', 's', 'a', '\0'}; // 是字符串！如果让 cout 显示 dog，它打印完 8 个字符后还会继续往后把内存当字符打印，直到碰巧遇到某个 0 字节为止。
更省事的写法是用带双引号的字符串常量，编译器会自动补上 \0：
char bird[11] = "Mr. Cheeps"; // \0 是隐含的
char fish[] = "Bubbles"; // 让编译器数，7 个字节计算数组大小时别忘了 \0 也占一格。字符串常量与字符常量不可混用：'S' 就是 83（ASCII 码），而 "S" 是”字符 S + \0”组成的字符串，代表的是它的内存地址，char shirt_size = "S"; 是类型不匹配的非法语句。
▲ 图 4.2 用字符串初始化数组
拼接字符串常量
两个只隔空白符（空格/制表/换行）的字符串常量会自动拼接成一体，换行写长字符串时很好用：
cout << "I'd give my right arm to be" " a great violinist.\n";程序清单 4.2 同时演示了用 cin 读入、用 strlen() 量长度、用下标截断字符串：
// strings.cpp -- 把字符串存进数组
#include <iostream>
#include <cstring> // 为了使用 strlen() 函数
int main()
{
using namespace std;
const int Size = 15;
char name1[Size]; // 空数组
char name2[Size] = "C++owboy"; // 已初始化的数组
cout << "Howdy! I'm " << name2;
cout << " ! What's your name?\n";
cin >> name1;
cout << "Well, " << name1 << ", your name has ";
cout << strlen(name1) << " letters and is stored\n";
cout << "in an array of " << sizeof(name1) << " bytes.\n";
cout << "Your initial is " << name1[0] << ".\n";
name2[3] = '\0'; // 设为空字符
cout << "Here are the first 3 characters of my name: ";
cout << name2 << endl;
return 0;
}Howdy! I'm C++owboy! What's your name?
Basicman
Well, Basicman, your name has 8 letters and is stored in an array of 15 bytes.
Your initial is B.
Here are the first 3 characters of my name: C++要点：sizeof(name1) 给出整个数组的 15 字节，strlen(name1) 只统计到 \0 为止的可见字符（Basicman 是 8 不是 9）；name2[3] = '\0'; 把第 4 个字符换成空字符，字符串就在 3 个字符处”提前结束”，尽管数组后面还存着其余字符——存放字符串的函数只认 \0 不认数组长度。
▲ 图 4.3 用 \0 缩短字符串
cin 读字符串的问题
cin >> 数组名 以空白符（空格、制表、换行）为界，一次只读一个单词。程序清单 4.3 暴露了这个坑：
// instr1.cpp -- 读取多个字符串
#include <iostream>
int main()
{
using namespace std;
const int ArSize = 20;
char name[ArSize];
char dessert[ArSize];
cout << "Enter your name:\n";
cin >> name;
cout << "Enter your favorite dessert:\n";
cin >> dessert;
cout << "I have some delicious " << dessert;
cout << " for you, " << name << ".\n";
return 0;
}运行结果（根本没机会输入甜点！）：
Enter your name:
Alistair Dreeb
Enter your favorite dessert:
I have some delicious Dreeb for you, Alistair.
▲ 图 4.4 cin 眼中的字符串输入
cin 把 Alistair 存进 name 后，Dreeb 还赖在输入队列里，第二次读取直接把 Dreeb 当成了甜点。此外 cin >> 对”输入比数组还长”也毫无防护。
getline() 与 get()：按行读取
面向行的读取有两个选择：
cin.getline(name, ArSize)：读整行直到换行符，最多读 ArSize-1 个字符（留一个位置给\0），读完后丢弃换行符。cin.get(name, ArSize)：参数和读取行为相同，但把换行符留在输入队列里。
▲ 图 4.5 getline() 读取并替换换行符
程序清单 4.4 用 getline() 就能正确处理带空格的名字：
// instr2.cpp -- 用 getline 读取多单词输入
#include <iostream>
int main()
{
using namespace std;
const int ArSize = 20;
char name[ArSize];
char dessert[ArSize];
cout << "Enter your name:\n";
cin.getline(name, ArSize); // 读到换行为止
cout << "Enter your favorite dessert:\n";
cin.getline(dessert, ArSize);
cout << "I have some delicious " << dessert;
cout << " for you, " << name << ".\n";
return 0;
}Enter your name:
Dirk Hammernose
Enter your favorite dessert:
Radish Torte
I have some delicious Radish Torte for you, Dirk Hammernose.get() 因为留下换行符，连续两次 cin.get(name, ArSize); cin.get(dessert, ArSize); 会让第二次调用一头撞上残留的换行符、读个空。解决办法是中间插一句不带参数的 cin.get(); 把换行符吃掉，或者用拼接调用：
cin.get(name, ArSize).get(); // 读字符串，再吃掉换行符之所以能拼，是因为 cin.get(name, ArSize) 返回 cin 对象本身，可以继续调它的方法。程序清单 4.5 用的就是这种写法：
// instr3.cpp -- 用 get() 读取多单词输入
#include <iostream>
int main()
{
using namespace std;
const int ArSize = 20;
char name[ArSize];
char dessert[ArSize];
cout << "Enter your name:\n";
cin.get(name, ArSize).get(); // 读字符串、换行符
cout << "Enter your favorite dessert:\n";
cin.get(dessert, ArSize).get();
cout << "I have some delicious " << dessert;
cout << " for you, " << name << ".\n";
return 0;
}两个补充：get() 读到空行会设置 failbit 导致后续输入被阻塞，可用 cin.clear(); 恢复；输入超过限定长度时，两者都把多余字符留在队列，但 getline() 还会额外设置 failbit 关闭后续输入。
数字输入与行输入混用的坑
程序清单 4.6 是初学者必踩的经典坑：
// numstr.cpp -- 数字输入后紧跟行输入
#include <iostream>
int main()
{
using namespace std;
cout << "What year was your house built?\n";
int year;
cin >> year;
cout << "What is its street address?\n";
char address[80];
cin.getline(address, 80);
cout << "Year built: " << year << endl;
cout << "Address: " << address << endl;
cout << "Done!\n";
return 0;
}What year was your house built?
1966
What is its street address?
Year built: 1966
Address:
Done!cin >> year 读走 1966 后，把回车产生的换行符留在了队列；紧接着的 getline() 一看：换行符？空行！直接存了个空字符串。修复方法：读地址前先把换行符吃掉——(cin >> year).get(); 或分开写 cin >> year; cin.get();。
常见坑：数字输入后紧跟 getline()/get() 会读到空行
记住口诀：”>> 不吃回车，getline 只吃回车”。凡是
cin >>之后要按行读字符串，中间必须用cin.get()清掉残留的换行符。
自测：
cin.get(name, ArSize); cin.get(dessert, ArSize);连写为什么第二次读不到东西？因为第一个 get() 把行尾换行符留在队列里，第二个 get() 一开始就遇到换行符，判定为空行直接返回。
4.3 string 类入门
C++98 标准引入了 string 类（头文件 <string>，位于 std 命名空间），让你像用普通变量一样用字符串：
string str1; // 空的 string 对象
string str2 = "panther"; // 初始化的 string 对象程序清单 4.7 对比了 char 数组和 string 对象：
// strtype1.cpp -- 使用 C++ string 类
#include <iostream>
#include <string> // 让 string 类可用
int main()
{
using namespace std;
char charr1[20];
char charr2[20] = "jaguar";
string str1;
string str2 = "panther";
cout << "Enter a kind of feline: ";
cin >> charr1;
cout << "Enter another kind of feline: ";
cin >> str1;
cout << "Here are some felines:\n";
cout << charr1 << " " << charr2 << " "
<< str1 << " " << str2 << endl;
cout << "The third letter in " << charr2 << " is "
<< charr2[2] << endl;
cout << "The third letter in " << str2 << " is "
<< str2[2] << endl; // string 也能用数组记法
return 0;
}