数组
前面的所有类型有一个共同点：它们都只存储一个值（结构中存储一组值）。有时，需要存储许多数据，这样就会带来不便。有时需要同时存储几个类型相同的值，而不想为每个值使用不同的变量。
例如，假定要对所有朋友的姓名执行一些操作。可以使用简单的字符串变量，如下所示：
string friendName1 = "Robert Barwell";
string friendName2 = "Mike Parry";
string friendName3 = "Jeremy Beacock";
但看起来需要做很多工作，特别是需要编写不同的代码来处理每个变量。例如，不能在循环中迭代这个字符串列表。
另一种方式是使用数组。数组是一个变量的索引列表，存储在数组类型的变量中。例如，有一个数组 friendNames 存储上述 3 个名字。在方括号中指定索引，即可访问该数组中的各个成员，如下所示：
friendNames[<index>]
这个索引是一个整数，第一个条目的索引是 0，第二个条目的索引是 1，以此类推。这样就可以使用循环遍历所有条目，例如：
int i;
for (i = 0; i < 3; i++)
{
Console.WriteLine("Name with index of {0}: {1}", i, friendNames[i]);
}
数组有一个基本类型，数组中的各个条目都是这种类型。friendNames 数组的基本类型是字符串，因为它要存储 string 变量。数组的条目通常称为元素。
1. 声明数组
以下述方式声明数组：
<baseType>[] <name>;
其中，<baseType> 可以是任何变量类型，包括本章前面介绍的枚举和结构类型。数组必须在访问之前初始化，不能像下面这样访问数组或给数组元素赋值：
int[] myIntArray;
myIntArray[10] = 5; ❌
数组的初始化有两种方式。可以字面值形式执行数组的完整内容，也可以指定数组的大小，再使用关键字 new 初始化所有数组元素。
使用字面值指定数组，只需提供一个用逗号分隔的元素值列表，该列表放在花括号中，例如：
int[] myIntArray = { 5, 9, 10, 2, 99 };
其中，myIntArray 有 5 个元素，每个元素都被赋予了一个整数值。
另一种方式需要使用下述语法：
int[] myIntArray = new int[5];
这里使用关键字 new 显式地初始化数组，用一个常量定义其大小。这种方法会给所有数组元素赋予同一个默认值，对于数值类型来说，其默认值是0。也可以使用非常量来进行初始化，例如：
int[] myIntArray = new int[arraySize];
还可以组合使用这两种初始化方式：
int[] myIntArray = new int[5] { 5, 9, 10, 2, 99 };
使用这种方式，数组大小必须与元素个数相匹配。例如，不能编写如下代码：
int[] myIntArray = new int[10] { 5, 9, 10, 2, 99 }; ❌
其中数组定义为有 10 个元素，但只定义了 5 个元素，所以编译会失败。如果使用变量定义其大小，该变量必须是一个常量，例如：
const int arraySize = 5;
int[] myIntArray = new int[arraySize] { 5, 9, 10, 2, 99 };
如果省略了关键字 const，运行这段代码就会失败。
与其他变量类型一样，并非必须在声明数组的代码行中初始化该数组。下面的代码是合法的：
int[] myIntArray;
myIntArray = new int[5];
下面的 “试一试”示例利用了本节引言中的示例，创建并使用一个字符串数组。
将下列代码添加到
Program.cs中：static void Main(string[] args) { string[] friendNames = { "Robert Barwell", "Mike Parry", "Jeremy Beacock" }; Console.WriteLine("Here are {0} of my friends", firendNames.Lenth); for ( int i = 0; i < friendsNames.Length; i++ ) { Console.WriteLine(friendNames[i]); } Console.ReadKey(); }示例的说明
这段代码用 3 个值建立了一个
string数组，并在for循环中把它们列在控制台上。使用friendNames.Length来确定数组中的元素个数：Console.WriteLine("Here are {0} of my friends", friendNames.Length);
这是获取数组大小的简便方法。在
for循环中输出值容易出错。例如，把<改为<=，如下所示：for ( int i = 0; i <= friendNames.Lenth; i++ ) ❌ { Console.WriteLine(friendNames[i]); }这里代码试图访问
friendNames[3]。记住，数组索引从 0 开始，所以最后一个元素是friendNames[2]。如果试图访问超出数组大小的元素，代码就会出问题。还可以通过一个更具弹性的方法来访问数组的所有成员，即使用foreach循环。
2. foreach 循环
foreach 循环可以使用一种简便的语法来定位数组中的每个元素：
foreach (<baseType> <name> in <array>)
{
// can use <name> for each element
}
这个循环会迭代每个元素，依次把每个元素放在变量 <name> 中，且不存在访问非法元素的危险。不需要考虑数组中有多少个元素，并可以确保将在循环中使用每个元素。使用这个循环，可以修改上一个示例中的代码，如下所示：
static void Main(string[] args)
{
string[] friendNames = { "Robert Barwell", "Mike Parry", "Jeremy Beacock" };
Console.WriteLine("Here are {0} of my friends:", friendNames.Length);
foreach ( string firendName in friendNames )
{
Console.WriteLine(friendName);
}
Console.ReadKey();
}
这段代码的输出结果与前面的 “试一试”示例完全相同。使用这种方法和标准的 for 循环的主要区别在于： foreach 循环对数组内容进行只读访问，所以不能改变任何元素的值。例如，不能编写如下代码：
foreach ( string friendName in friendNames ) { friendName = "Rupert the bear"; ❌ }
如果编译这段代码，就会失败。但如果使用简单的 for 循环，就可以给数组元素赋值。
3. 多维数组
多维数组是使用多个索引访问其元素的数组。例如，假定要确定一座山相对于某位置的高度，可使用两个坐标 x 和 y 来指定一个位置。把这两个坐标用作索引，让数组 hillHeight 可以用每对坐标来存储高度，这就要使用多维数组了。
像这样的二维数组可以声明如下：
<baseType>[,] <name>;
多维数组只需要更多逗号，例如：
<baseType>[,,,] <name>;
该语句声明了一个 4 维数组。赋值也使用类似的语法，用逗号分隔大小。要声明和初始化二维数组 hillHeight，其基本类型是 double，x 的大小是 3， y 的大小是 4，则需要：
double[,] hillHeight = { { 1, 2, 3, 4 }, { 2, 3, 4, 5 }, { 3, 4, 5, 6 } };
这个数组的维度与前面的相同，也是 3 行 4 列。通过提供字面值隐式定义了这些维度。
要访问多维数组中的每个元素，只需指定它们的索引，并用逗号分开，例如：
hillHeight[2, 1]
接着就可以像其他元素那样处理它了。这个表达式将访问上面定义的第 3 个嵌套数组中的第 2 个元素（其值是 4）。记住，索引从 0 开始，第一个数字是嵌套的数组。换言之，第一个数字指定花括号对，第 2 个数字指定该对花括号中的元素。用 图 5-11 来表示这个数组。
foreach 循环可以访问多维数组中的所有元素，其方式与访问一维数组相同，例如：
double[,] hillHeight = { { 1, 2, 3, 4 }, { 2, 3, 4, 5 }, { 3, 4, 5, 6 } };
foreach ( double height in hillHeight )
{
Console.WriteLine("{0}", height);
}
元素的输出顺序与赋予字面值的顺序相同（这里显示了元素的标识符，而非实际值）：
hillHeight[0, 0]
hillHeight[0, 1]
hillHeight[0, 2]
hillHeight[0, 3]
hillHeight[1, 0]
hillHeight[1, 1]
hillHeight[1, 2]
...
4. 数组的数组
上一节讨论的多维数组可称为矩形数组，这是因为每一行的元素个数都相同。使用上一个示例，任何一个 x 坐标都可以对应 0～3 的 y 坐标。
也可以使用锯齿数组（jagged array），其中每行的元素个数可能不同。为此，需要有这样一个数组，其中的每个元素都是另一个数组。也可以有数组的数组的数组，甚至更复杂的数组。但是，注意这些数组都必须有相同的基本类型。
声明数组的数组时，其语法要求在数组的声明中指定多个方括号对，例如：
int[][] jaggedIntArray;
但初始化这样的数组不像初始化多维数组那样简单，例如不能采用以下的声明方式：
jaggedIntArray = new int[3][4]; ❌
即使这样做了，也不是很有效，因为使用简单的多维数组可以较轻松地取得相同的结果。也不能使用下面的代码：
jaggedIntArray = { {1, 2, 3}, { 1 }, { 1, 2 } }; ❌
有两种方式：可以初始化包含其他数组的数组（为清晰起见，称其为子数组），然后依次初始化子数组：
jaggedIntArray = new int[2][];
jaggedIntArray[0] = new int[3];
jaggedIntArray[1] = new int[4];
也可以使用上述字面值赋值的一种改进形式：
jaggedIntArray = new int[3][] { new int[] { 1, 2, 3 }, new int[] { 1 }, new int[] { 1, 2 } };
也可以进行简化，把数组的初始化和声明放在同一行上，如下所示：
int[][] jaggedIntArray = { new int[] { 1, 2, 3 }, new int[] { 1 }, new int[] { 1, 2 } };
可以对锯齿数组使用 foreach 循环，但通常需要使用嵌套的 foreach 循环才能得到实际数据。例如，假定下述锯齿数组包含 10 个数组，每个数组又包含一个整数数组，其元素是 1～10 的约数：
int[][] divisors1To10 = { new int[] { 1 },
new int[] { 1, 2 },
new int[] { 1, 3 },
new int[] { 1, 2, 4 },
new int[] { 1, 5 },
new int[] { 1, 2, 3, 6 },
new int[] { 1, 7 },
new int[] { 1, 2, 4, 8 },
new int[] { 1, 3, 9 },
new int[] { 1, 2, 5, 10 } };
下面的代码会失败：
foreach ( int divisor in divisors1To10 )
{
Console.WriteLine(divisor);
}
这是因为数组 divisors1To10 包含 int[] 元素，而不是 int 元素。正确的做法是循环遍历每个子数组和数组本身：
foreach ( int[] divisorsOfInt in divisors1To10 )
{
foreach ( int divisor in divisorsOfInt )
{
Console.WriteLine(divisor);
}
}
可以看出，使用锯齿数组的语法要复杂很多！大多数情况下，使用矩形数组比较简单，这是一种比较简单的存储方式。但是，有时必须使用锯齿数组，所以知道怎么使用它们是没有坏处的。
🔚