Массивы.

Массивом называют упорядоченную совокупность элементов одного типа. Каждый элемент массива имеет индексы, определяющие порядок элементов. Индексы задаются целочисленным типом. Число индексов характеризует размерность массива. Если конечное значение задано константным выражением, то число элементов массива известно в момент его объявления и ему может быть выделена память ещё на этапе трансляции. Такие массивы называются статическими. Если же конечное значение зависят от переменной, то такой массив называют динамическим, поскольку память ему может быть отведена только динамически в процессе выполнения программы, когда становятся известными значения соответствующих переменных. Массиву, как правило, выделяется непрерывная область памяти.

В языке C# каждый индекс изменяется в диапазоне от 0 до некоторого конечного значения. Массивы в языке C# являются настоящими динамическими массивами. Как следствие этого, массивы относятся к ссылочным типам, память им отводится динамически в "куче". Массивы могут быть одномерными и многомерными.

Объявление одномерного массива выглядит следующим образом:

<тип>[] <объявители>;

Как и в случае объявления простых переменных, каждый объявитель может быть именем или именем с инициализацией. В первом случае речь идёт об отложенной инициализации. Нужно понимать, что при объявлении с отложенной инициализацией сам массив не формируется, а создаётся только ссылка на массив, имеющая неопределённое значение Null. Поэтому пока массив не будет реально создан и его элементы инициализированы, использовать его в вычислениях нельзя!!! Вот пример объявления трёх массивов с отложенной инициализацией:

int[] a, b, c;

Чаще всего при объявлении массива используется имя с инициализацией. И опять-таки, как и в случае простых переменных, могут быть два варианта инициализации. В первом случае инициализация является явной и задаётся константным массивом. Вот пример:

double[] x = { 5.5, 6.6, 7.7 };

Следуя синтаксису, элементы константного массива следует заключать в фигурные скобки. Если массив инициализируется константным массивом, то в динамической памяти создаётся константный массив с заданными значениями, с которым и связывается ссылка.

Во втором случае создание массива выполняется с помощью операции new.

int[] d = new int[5];

Здесь объявлен динамический целочисленный массив, в котором будут храниться 5 целых чисел. Массив создаётся в динамической памяти, его элементы получают начальные нулевые значения, и ссылка связывается с этим массивом.

Как обычно задаются элементы массива, если они не заданы при инициализации? Они либо вычисляются, либо вводятся пользователем. Рассмотрим пример работы с массивами:

public void ExArray() {     // объявляются три одномерных массива A,B,C       int[] A = new int[5], B = new int[5], C = new int[5];     // заполняется данными с клавиатуры массив A       for (int i = 0; i < 5; i++) A[i] = int.Parse(Console.ReadLine());     // вычисляются элементы массива C       for (int i = 0; i < 5; i++) C[i] = A[i] + B[i];     // объявление массива с явной инициализацией       double[] x = { 5.5, 6.6, 7.7 };     // объявление массивов с отложенной инициализацией       int[] u, v;     u = new int[3];     for (int i = 0; i < 3; i++) u[i] = i + 1;     // v = {1,2,3}; // присваивание константного массива недопустимо!       v = new int[4];     v = u; // допустимое присваивание – массивы одного класса   }

// объявляются три одномерных массива A,B,C

int[] A = new int[5], B= new int[5], C= new int[5];

// заполняется данными с клавиатуры массив A

for(int i = 0; i < 5; i++) A[i] = int.Parse(Console.ReadLine());

// вычисляются элементы массива C

for(int i = 0; i < 5; i++) C[i] = A[i] + B[i];

// объявление массива с явной инициализацией

int[] x ={5.5, 6.6, 7.7};

// объявление массивов с отложенной инициализацией

int[] u, v;

u = new int[3];

for(int i = 0; i < 3; i++) u[i] = i + 1;

// v = {1,2,3}; // присваивание константного массива недопустимо!

v = new int[4];

v = u; // допустимое присваивание – массивы одного класса

int [,] w = new int[3,5];

// v = w; // недопустимое присваивание: объекты разных классов

На что следует обратить внимание, анализируя этот текст:

• Показаны разные способы объявления массивов. В начале объявляются одномерные массивы A, B и C. Значения элементов этих трёх массивов имеют один и тот же тип int. То, что они имеют одинаковое число элементов, произошло по воле программиста, а не диктовалось требованиями языка. Значения в массив А вводились, а в массив B - нет, но сложение элементов корректно, потому что при объявлении элементы массива B получили нулевые значения.

• Массив x объявлен с явной инициализацией. Число и значения его элементов определяется константным массивом.

• Массивы u и v объявлены с отложенной инициализацией. В последующих операторах массив u инициализируется в объектном стиле – его элементы получают значения в цикле.

• Обратите внимание на закомментированный оператор присваивания! В отличие от инициализации, использовать константный массив в правой части оператора присваивания недопустимо. Эта попытка приводит к ошибке, поскольку v - это ссылка, и ей нельзя присвоить константный массив. А вот ссылку присвоить можно. Что происходит в операторе присваивания v = u? Это корректное ссылочное присваивание: хотя u и v имеют разное число элементов, но они являются объектами одного класса – оба массива целочисленные. В результате присваивания память, отведённая массиву v, освободится, ею займется теперь сборщик мусора. Обе ссылки u и v будут теперь указывать на один и тот же массив, так что изменение элемента одного массива немедленно отразится на другом массиве. Имена u и v становятся синонимами (или псевдонимами друг друга…).

• Далее определяется двумерный массив w и делается попытка выполнить оператор присваивания v = w. Это ссылочное присваивание некорректно, поскольку объекты w и v - разных классов (разноразмерные массивы) и для них не выполняется требуемое для присваивания согласование по типу.