C語言如何實現(xiàn)動態(tài)數(shù)組？

提出問題

請問在c語言里如何實現(xiàn)動態(tài)大小的數(shù)組啊，比如說int a[N];，這里N的值可以在程序中定，或者有什么方法可以實現(xiàn)類似的功能？總之只要在編譯時不用制定數(shù)組大小就行。

分析問題

嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)存是寶貴的，內(nèi)存是否高效率的使用，往往意味著嵌入式設(shè)備的高質(zhì)量和高性能，有時我們所需的內(nèi)存空間無法預(yù)先確定，這里使用靜態(tài)數(shù)組的辦法很難解決，所以高效的使用內(nèi)存對我們來說是很重要的。

所以我們在自己編寫C語言代碼的時候，就應(yīng)該學(xué)會使用動態(tài)數(shù)組，那么怎么實現(xiàn)呢？

靜態(tài)數(shù)組與動態(tài)數(shù)組的區(qū)別

對于靜態(tài)數(shù)組，一旦定義了，數(shù)組長度也就指定好了，系統(tǒng)將為它分配一個固定大小的空間，使用完無需釋放，引用簡單，但是創(chuàng)建后無法改變其大小，這在應(yīng)用中是一個致命弱點！

對于動態(tài)數(shù)組，它可以隨程序需要而重新指定大小，其創(chuàng)建麻煩，使用完必須由程序員自己釋放，否則將會引起內(nèi)存泄露。但其使用非常靈活，能根據(jù)程序需要動態(tài)分配大小。所以相對于靜態(tài)數(shù)組的來說我們對于使用動態(tài)數(shù)組有很大的自由度。

動態(tài)數(shù)組的內(nèi)存空間是從堆上分配的，通過執(zhí)行代碼而為其分配存儲空間。當(dāng)程序執(zhí)行到這些語句時，才為其分配，程序員自己負(fù)責(zé)釋放內(nèi)存。

在創(chuàng)建動態(tài)數(shù)組的過程中要遵循以下原則：

• 在創(chuàng)建的時候從外層往里層，逐層創(chuàng)建；

• 在釋放的時候從里層往外層，逐層釋放。

如何創(chuàng)建動態(tài)數(shù)組？

下面是一個創(chuàng)建動態(tài)數(shù)組的例子，按照需求設(shè)置數(shù)組大小：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(){
    int arrLen; 
    int *array;
    int i;
    printf("please enter length：");
    scanf_s("%d", &arrLen);
    
    array = (int*)malloc( arrLen*sizeof(int) );
    if(!array){
        printf("create error！\n");
        exit(1); 
    }
    for(i=0; i<arrLen; i++){
        array[i] = i+1;
    }
    
    for(i=0; i<arrLen; i++){
        printf("%d  ", array[i]);
    }
    
    printf("\n");
    free(array); 
    
    system("pause");
    return 0;
}

運行結(jié)果：

使用內(nèi)存中的數(shù)據(jù)

上面的代碼中，我們通過下標(biāo)array[i]來引用數(shù)組元素，這個靜態(tài)數(shù)組沒有什么區(qū)別。另外還可以通過指針來引用數(shù)組元素，對上面的程序稍作修改：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(){
    int arrLen;
    int *array;
    int *arrayCopy;//用來指向具體的數(shù)組元素
    int i;  
    printf("please enter length：");
    scanf_s("%d", &arrLen);
    
    arrayCopy = array = (int*)malloc( arrLen*sizeof(int) );
    if(!array){
        printf("create error！\n");
        exit(1); 
    }

    for(i=0; i<arrLen; i++){
        *arrayCopy++ = i+1;
    }
    
    arrayCopy = array;//重置到數(shù)組首地址
    for(i=0; i<arrLen; i++){
        printf("%d  ", *arrayCopy++);
    }
    
    printf("\n");
    free(array); 
    
    system("pause");
    return 0;
}

需要注意的是，free() 函數(shù)必須釋放整塊內(nèi)存，多定義一個變量 arrayCopy，不斷改變它的值，以指向不同的數(shù)組元素。這樣可以保證 array 變量的值不變，始終指向內(nèi)存首地址，用于free()整塊內(nèi)存。

當(dāng)然也可以動態(tài)創(chuàng)建多維數(shù)組，其原理都是一樣的，并且需要遵循創(chuàng)建與釋放的原則。

這是我另一個技術(shù)號，程序員的編程學(xué)習(xí)基地，注重編程思想，歡迎關(guān)注！