Массивы. До настоящего момента мы использовали в программах простые переменные

До настоящего момента мы использовали в программах простые переменные. При этом каждой области памяти, выделенной для хранения одной величины, соот­ветствует свое имя. Если переменных много, программа, предназначенная для их обработки, получается длинной и однообразной. Поэтому в любом процедурном языке есть понятие массива — ограниченной совокупности однотипных величин. Элементы массива имеют одно и то же имя, а различаются порядковым номером (индексом). Это позволяет компактно записывать множество операций с помо­щью циклов.

Массив относится к ссылочным типам данных, то есть располагается в динами­ческой области памяти, поэтому создание массива начинается с выделения памя­ти под его элементы. Элементами массива могут быть величины как значимых, так и ссылочных типов (в том числе массивы). Массив значимых типов хранит значения, массив ссылочных типов — ссылки на элементы. Всем элементам при создании массива присваиваются значения по умолчанию: нули для значимых типов и null — для ссылочных.

На рис. 6.1 представлен массив, состоящий из пяти элементов любого значимого типа, например int или double, а рис. 6.2 иллюстрирует организацию массива из элементов ссылочного типа.

Вот, например, как выглядят операторы создания массива из 10 целых чисел и массива из 100 строк:

int[] w = new int[10];

string[] z = new string[100];

Рис. 6.1. Простые переменные и массив из элементов значимого типа

Рис. 6.2. Массив из элементов ссылочного типа

В первом операторе описан массив w типа int[]. Операция new выделяет память под 10 целых элементов, и они заполняются нулями.

Во втором операторе описан массив z типа string[].Операция new выделяет память под 100 ссылок на строки, и эти ссылки заполняются значением null. Память под сами строки, составляющие массив, не выделяется — это будет необ­ходимо сделать перед заполнением массива.

Количество элементов в массиве (размерность) не является частью его типа, это количество задается при выделении памяти и не может быть изменено впоследствии. Размерность может задаваться не только константой, но и вы­ражением. Результат вычисления этого выражения должен быть неотрица­тельным, а его тип должен иметь неявное преобразование к int, uint, long или ulong.

Пример размерности массива, заданной выражением:

short n = 25;

string[] z = new string[n + 1];

Элементы массива нумеруются с нуля, поэтому максимальный номер элемен­та всегда на единицу меньше размерности (например, в описанном выше мас­сиве w элементы имеют индексы от 0 до 9). Для обращения к элементу массива после имени массива указывается номер элемента в квадратных скобках, на­пример:

w[4] z[i]

С элементом массива можно делать все, что допустимо для переменных того же типа. При работе с массивом автоматически выполняется контроль выхода за его границы: если значение индекса выходит за границы массива, генерируется ис­ключение IndexOutOfRangeException.

Массивы одного типа можно присваивать друг другу¹. При этом происходит присваивание ссылок, а не элементов, как и для любого другого объекта ссылоч­ного типа, например:

int[] a = new int[10];

int[] b = а; // b и а указывают на один и тот же массив

Все массивы в С# имеют общий базовый класс Array, определенный в пространстве имен System. В нем есть несколько полезных методов, упрощающих работу с мас­сивами, например методы получения размерности, сортировки и поиска. Мы рас­смотрим эти методы немного позже в разделе «Класс System.Array»

ПРИМЕЧАНИЕ--------------------------------------------------------------------------

Массивы, являющиеся полями класса, могут иметь те же спецификаторы, что и поля, представляющие собой простые переменные.

В С# существуют три разновидности массивов: одномерные, прямоугольные и ступенчатые (невыровненные).