为什么 C++ 数组在第 4 个元素之后不起作用？答案

【问题标题】：Why does the C++ array not work beyond the 4th element?为什么 C++ 数组在第 4 个元素之后不起作用？
【发布时间】：2021-11-18 05:29:36
【问题描述】：

我正在学习 C++，并且有一个要求取两个数字并将它们插入数组的作业。第一个数字是基数，第二个数字是数组长度。数组的长度是底数乘以指数的次数。
例如，如果基数为 2，数组长度为 4，则元素 0 为 1，元素 2 为 2，以此类推，输出为 2、4、8、16。
这很有效，直到输入任何基数，然后是 5。如果长度为 5 或更大，我会正确获得前四个元素，那么后面的所有元素都是 0。

这是我想出的代码，但没有按预期工作。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int power, powarray[power];
    double base;

    while(power >= 0) {
        cout << "Please enter a base number.\n";
        cin >> base;
        cout << "Please enter your exponent.\n";
        cin >> power;
 
        if (power <= 0) { 
            cout << "Please enter a nonnzero power\n";
        } else if (power > 0) {
            for(int n = 0; n < power; n++) {
                //powarray[0] = base;
                powarray[n] = base * powarray[n-1];

                cout << powarray[n] << endl;
            }
        }
    }

  return 0;
}

【问题讨论】：

几个原因，powarray[power] 仅当 power 为常数时才是标准 C++。可变长度数组最好使用 std::vector 初始化。而且你没有用值初始化数组（C++不会自动用0初始化变量）
要在 C++ 中使用变量，您需要声明并初始化该变量的默认值。未经初始化声明的变量可以分配任意值。你只是声明power而不初始化它，所以你第一次使用它数组长度可以是任意的，在其他机器上，它可能是5、7，无效...
int power, powarray[power]; 这在很多层面上都是错误的：VLA 在 C++ 中无效，power 在使用时未初始化

标签： c++ arrays exponent

【解决方案1】：

我会先修复你的代码缩进，让代码块更清晰：

 1 #include <iostream>
 2 using namespace std;
 3 
 4 int main()
 5 {
 6     int power, powarray[power];
 7     double base;
 8  
 9     while(power >= 0) {
10
11         cout << "Please enter a base number.\n";
12         cin >> base;
13         cout << "Please enter your exponent.\n";
14         cin >> power;
15      
16         if (power <= 0) {
17             cout << "Please enter a nonnzero power\n";
18          
19         } else if (power > 0) {
20      
21             for(int n = 0; n < power; n++) {
22          
23                 //powarray[0] = base;
24                 powarray[n] = base * powarray[n-1];
25                 cout << powarray[n] << endl;
26             }
27         }
28     }
29  
30     return 0;
31 }

现在，主要问题如下：

您甚至在初始化之前尝试使用两次power 变量的值（行6 和9）。正如其他人提到的，在 C++ 中，您不能使用这样的变量初始化数组。从简单开始，使用常量初始化数组最大大小（例如，100）。 9 行没有多大意义，去掉这个while 循环；
在for 循环的第一次迭代中，n 等于0，因此24 行将尝试从powarray 获取负索引。这是无效的；
代码结构混乱。让我们把它分成三个部分来整理一下： 1：获取输入； 2：填充数组，计算成员值； 3：打印数组。另外，删除注释代码。

这些导致这样的事情：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{   
    int power;
    double base;
    int powarray[100];

    /* Get and validate user input */
    cout << "Please enter a base number: ";
    cin >> base;
    cout << "Please enter your exponent: ";
    cin >> power;
    if (power <= 0 || power > 100) {
        cout << "Please enter a positive power not exceeding " << 100 << endl;
        return -1; 
    }   
    
    /* Fill array */
    for (int n = 0; n < power; n++) {
        if (n > 0)
            powarray[n] = base * powarray[n - 1]; 
        else
            powarray[n] = base;
    }   

    /* Print array */
    cout << "Array = ";
    for (int n = 0; n < power; n++) {
        cout << powarray[n] << " ";
    }   
    cout << endl;

    return 0;
}

这是一个示例输出：

$ ./a.out 
Please enter a base number: 2
Please enter your exponent: 12
Array = 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 2048 4096

【讨论】：

【解决方案2】：

您错误地假设该数组适用于最多 4 个索引，您只是运气不好，没有观察到任何较小尺寸的明显不当行为。

您在某个时候确实观察到不当行为的原因：

您在 C++ 中使用 C 样式数组，这绝不是明智之举。
您使用的是非 C++ VLA（可变长度数组）。
您使用不正确，即使在 C 语言中，它也无法使用未初始化的变量作为大小。

【讨论】：