C++数组与循环：遍历数组的几种方法

在C++中，数组是存储多个相同类型数据的集合，而循环则是重复执行代码块的工具。当我们需要处理数组中的每一个元素时，就需要用到“遍历”数组的方法。今天我们就来看看C++中遍历数组的几种常见方式，从简单到进阶，适合初学者逐步掌握。

一、数组基础回顾¶

首先，我们得知道数组是什么。数组是一组相同类型的数据，在内存中连续存储。比如定义一个包含5个整数的数组：

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};  // 定义一个有5个元素的数组，元素值为1~5

这里要注意：数组的索引从0开始，所以第一个元素是arr[0]，第二个是arr[1]，最后一个是arr[4]（因为5个元素的索引是0~4）。

二、为什么需要遍历数组？¶

遍历数组就是逐个访问数组中的每个元素，常见用途包括：
- 打印所有元素（比如输出数组内容）
- 计算元素总和、平均值、最大值
- 修改数组元素（比如每个元素加1）

要实现遍历，循环是最常用的工具。接下来我们看看几种循环+数组的组合方式。

三、遍历数组的方法¶

方法1：传统for循环（带索引）¶

这是最基础的遍历方式，通过循环变量i作为数组索引，依次访问每个元素。
步骤：
1. 定义数组和循环变量i
2. 循环条件：i小于数组长度（注意数组长度是n时，索引最大为n-1）
3. 循环体：通过arr[i]访问第i个元素，执行操作（如打印、计算等）
4. 更新循环变量i（自增1）

代码示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);  // 计算数组长度（5）

    // 遍历数组
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        cout << "第" << i << "个元素：" << arr[i] << endl;
    }
    return 0;
}

输出：

第0个元素：1
第1个元素：2
第2个元素：3
第3个元素：4
第4个元素：5

适用场景：需要知道元素索引（比如要修改特定位置的元素，或根据索引计算结果）。

方法2：while循环遍历数组¶

和for循环类似，while循环也可以通过索引i遍历数组，只是结构不同（先判断条件，再执行循环体）。
代码示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    int i = 0;  // 初始化索引变量

    while (i < n) {  // 条件：i小于数组长度
        cout << "元素：" << arr[i] << endl;
        i++;  // 更新索引（和for循环的i++作用相同）
    }
    return 0;
}

输出和方法1相同。
注意：while循环需要手动管理循环变量i的初始化和更新，容易忘记写i++导致死循环，所以初学者建议优先掌握for循环。

方法3：范围for循环（C++11及以上）¶

这是C++11引入的简洁遍历方式，不需要手动写索引，直接遍历数组中的每个元素。
语法：

for (元素类型 变量名 : 数组名) {
    // 操作每个元素（变量名即为当前元素值）
}

代码示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

    // 遍历数组，变量num依次取每个元素值
    for (int num : arr) {
        cout << "当前元素：" << num << endl;
    }
    return 0;
}

输出：

当前元素：1
当前元素：2
当前元素：3
当前元素：4
当前元素：5

关键点：
- 变量num会复制数组中的每个元素值，而不是引用原数组元素。如果要修改原数组元素，需用引用类型：for (int& num : arr)（注意&符号）。
- 适用场景：只需要访问元素值，不需要索引（比如打印所有元素、求和等）。

方法4：指针遍历数组（底层理解）¶

数组名本质是数组首元素的地址（即指针），可以通过指针变量遍历数组。这种方式更贴近底层，适合理解数组的存储方式，但初学者可以先了解。
代码示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    int* p = arr;  // p指向数组首元素（arr等价于&arr[0]）

    // 通过指针遍历：*p表示当前元素，p++移动到下一个元素
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        cout << "元素：" << *p << endl;  // *p 等价于 arr[i]
        p++;  // 指针后移一位（等价于i++）
    }
    return 0;
}

输出同上。
补充：也可以用p[i]代替*p（数组名arr是指针，所以arr[i]等价于*(arr + i)，即p[i]等价于*(p + i)）。

四、方法对比与选择¶

五、总结¶

遍历数组是C++编程的基础技能，初学者建议优先掌握：
1. 传统for循环（带索引）：万能基础，适合大多数场景。
2. 范围for循环：C++11及以上推荐，简洁高效，适合简单遍历。

如果需要更复杂的操作（如动态调整索引、修改元素），可以结合while循环或指针遍历进一步学习。记住：数组索引从0开始，循环条件要避免越界（i < n而不是i <= n），这是避免错误的关键！

通过多练习不同的遍历方法，你会逐渐熟悉数组和循环的组合使用，为后续更复杂的编程打下基础。