Массивы в C++: пошаговый разбор для начинающих

К концу этого разбора у вас будет рабочая программа на C++, которая создаёт массив чисел, заполняет его значениями, считает сумму и находит максимум. Попутно вы поймёте, почему индексация идёт с нуля, чем массив отличается от std::vector и что происходит, когда вы обращаетесь к несуществующему элементу. На всё уйдёт минут двадцать-тридцать, если вы уже умеете компилировать и запускать простую программу.

Код проверен на стандарте C++17 и компиляторах GCC 13 и Clang 17. Более старые компиляторы (GCC 9 и новее) тоже подойдут — ничего экзотического мы не используем.

Что нужно иметь до начала

Прежде чем писать код, убедитесь, что окружение готово:

• компилятор C++: GCC (g++) или Clang (clang++), либо MSVC в Visual Studio;
• умение скомпилировать и запустить программу из одного файла — если вы уже выводили Hello, world, этого достаточно;
• текстовый редактор или IDE — подойдёт VS Code, CLion или обычный Notepad++.

Проверить компилятор можно командой g++ --version. Если она выдаёт номер версии, а не «команда не найдена» — можно начинать.

Шаг 1. Объявляем массив

Массив в C++ — это блок из нескольких переменных одного типа, лежащих в памяти подряд. Объявляется он так: тип, имя, размер в квадратных скобках.

#include <iostream>

int main() {
    // Массив на 5 целых чисел, пока не заполнен
    int numbers[5];

    std::cout << "Массив объявлен\n";
    return 0;
}

Скомпилируйте и запустите: g++ arrays.cpp -o arrays && ./arrays. В консоли должна появиться строка «Массив объявлен». Значения элементов сейчас непредсказуемы — память просто выделена, но не заполнена.

Размер массива при таком объявлении должен быть известен на этапе компиляции. Написать int numbers[n], где n вводит пользователь, стандартный C++ не разрешает — для этого есть std::vector, о нём в конце.

Шаг 2. Заполняем значениями

Задать значения можно сразу при объявлении — в фигурных скобках.

int numbers[5] = {10, 20, 30, 40, 50};

Или обращаться к элементам по отдельности через индекс. Вот здесь ключевой момент: индексы начинаются с нуля. Первый элемент — numbers[0], последний в массиве из пяти элементов — numbers[4], а не numbers[5].

#include <iostream>

int main() {
    int numbers[5];

    numbers[0] = 10;
    numbers[1] = 20;
    numbers[2] = 30;
    numbers[3] = 40;
    numbers[4] = 50;

    std::cout << "Первый элемент: " << numbers[0] << "\n";
    std::cout << "Последний элемент: " << numbers[4] << "\n";
    return 0;
}

После запуска увидите: «Первый элемент: 10» и «Последний элемент: 50». Если увидели именно это — заполнение работает.

Отсчёт с нуля — не прихоть. Индекс это смещение от начала массива в памяти. Первый элемент лежит в самом начале, его смещение равно нулю. Отсюда и numbers[0].

Шаг 3. Проходим массив циклом

Обращаться к каждому элементу вручную неудобно. Цикл for решает это: счётчик пробегает индексы от 0 до размера минус один.

#include <iostream>

int main() {
    int numbers[5] = {10, 20, 30, 40, 50};

    // i идёт от 0 до 4 включительно
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        std::cout << "numbers[" << i << "] = " << numbers[i] << "\n";
    }
    return 0;
}

Обратите внимание на условие i < 5, а не i <= 5. При i == 5 обращение numbers[5] вышло бы за границу массива. В консоли должны появиться пять строк — от numbers[0] = 10 до numbers[4] = 50.

Range-based for: короче и безопаснее

Начиная с C++11, есть цикл, который сам проходит по элементам без индексов. Ошибиться с границей в нём невозможно.

for (int value : numbers) {
    std::cout << value << "\n";
}

Здесь value на каждой итерации становится копией очередного элемента. Если нужно менять элементы прямо в массиве, берите ссылку: for (int& value : numbers).

Шаг 4. Считаем сумму и находим максимум

Соберём всё вместе — типичная задача, ради которой массивы и нужны.

#include <iostream>

int main() {
    int numbers[5] = {10, 20, 30, 40, 50};

    int sum = 0;
    int max = numbers[0]; // стартуем с первого элемента

    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        sum += numbers[i];
        if (numbers[i] > max) {
            max = numbers[i];
        }
    }

    std::cout << "Сумма: " << sum << "\n";   // 150
    std::cout << "Максимум: " << max << "\n"; // 50
    return 0;
}

Запустите — увидите «Сумма: 150» и «Максимум: 50». Заметьте: максимум инициализируется первым элементом, а не нулём. Если бы в массиве были отрицательные числа, старт с нуля дал бы неверный ответ.

Если не получилось

Разберём ошибки, которые встречаются почти у всех новичков.

• Программа падает или выдаёт мусор в конце цикла. Скорее всего, в условии i <= 5 вместо i < 5. Компилятор не запрещает выход за границу и не выдаёт ошибку — программа читает чужую память. Это одна из самых коварных ошибок в C++.
• error: variable-length arrays are not supported (или expression must have a constant value в MSVC). Вы задали размер массива переменной. Либо сделайте размер константой (const int size = 5;), либо используйте std::vector.
• Значения массива непредсказуемы. Вы объявили массив, но не заполнили его. Локальный массив без инициализации содержит мусор. Инициализируйте нулями: int numbers[5] = {};.
• error: 'numbers' was not declared in this scope. Опечатка в имени или вы обращаетесь к массиву за пределами функции, где он объявлен.
• warning: unused variable. Не ошибка, а предупреждение: вы объявили массив и не используете его. На работу программы не влияет.

Массив или std::vector — что выбрать дальше

Встроенный массив хорош для учёбы и случаев, где размер фиксирован и известен заранее. Но у него есть неудобства: он не знает своего размера, не умеет расти и легко выходит за границы без предупреждения. В реальном коде на C++ чаще берут std::vector из заголовка <vector>.

Тот же массив на векторе выглядит так:

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> numbers = {10, 20, 30, 40, 50};
    numbers.push_back(60); // добавили шестой элемент

    std::cout << "Размер: " << numbers.size() << "\n"; // 6
    return 0;
}

Что делать дальше

Вы умеете объявлять массив, заполнять его, проходить циклом и считать по нему. Следующие шаги в порядке возрастания пользы: разберите std::vector целиком (методы at(), size(), push_back) — в реальных проектах он встречается на порядок чаще встроенного массива. Затем посмотрите std::array из <array> — это тот же фиксированный массив, но знающий свой размер. Многомерные массивы (int matrix[3][3]) — отдельная тема, к ней стоит переходить, когда одномерные уже не вызывают вопросов.