C语言编程技巧:手把手教你学可变长度数组的创建及使用方法

C语言编程技巧:手把手教你学可变长度数组的创建及使用方法

问题提出

在C语言编程中,对于普通数组的定义,如定义一个包含10个int类型元素的一维数组a,我们采用下面的方式:

int a[10];

这种方式定义的数组是静态数组,其特点是定义方便,无需管理其内存的占用情况,但其缺点是一旦定义后,其数组的长度就固定了,而不能动态的改变其大小。

但是,在很多情况下,数组元素的个数我们是无法事先确定的。如定义一个数组,用来存储给定的已知数组中所有大于3的元素,很明显,这个数组的大小是不确定的,用静态数组的定义方式是不合适的,除非你定义的数组大小足够大,能包括足够多的元素,但这样会造成内存的浪费。所以,这种场合下动态数组就派上用场了。

在C语言中提供了诸如内存的申请、释放等管理函数,然后结合指针可以按需动态地分配内存空间,来构建动态数组,达到有效利用计算机内存资源的手段。

基本函数说明

C语言中用于动态数组操作的函数主要包括malloc、calloc、realloc和free等,每个函数的原型、参数意义及功能说明如下表所示:
在这里插入图片描述
下面通过一个例子演示动态数组的创建及使用方法。

例子说明

编写一个控制台程序,能够创建包含n个元素的动态数组,其n值由用户输入,数组里面存储的内容是n个0-9之间的随机数。可以通过输入不同的n值反复创建不同个数的动态数组,当n值输入小于等于0的数值时,程序退出。

C语言实现代码

完整的C语言实现代码如下:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

void main(void){
	int i = 0;
	int n = 0;		//动态数组的元素个数 
	int* p = NULL;	//申请的内存地址指针
	
	do{
		printf("请输入元素个数(0----退出):");
		scanf("%d",&n);
		
		p = (int*)malloc(n * sizeof(int));//分配内存空间 
		
		//产生n个0-9之间的随机数
		for(i=0;i<n;i++){
			p[i] = rand()%10;
		} 
		
		//打印所有的随机数
		for(i=0;i<n;i++){
			printf("%d\t",p[i]);
		} 
		printf("\n");
		
		//释放内存空间
		if(p!=NULL){
			free(p);
			p = NULL;
		} 
	} while(n>0);
}

代码简要解释如下:

第9行,定义一个指向int型的指针p,其对应的内存空间用以存储动态数组的元素。

第13-14行,输入动态数组的元素个数,存储到变量n中。

第16行,使用malloc函数申请能包含n个元素(n*4个字节)的地址空间,将返回的void型指针强制转换为指向int型的指针赋予p。

第19-22行,为动态数组中的每个元素赋值(0-9之间的随机数)。

第25-29行,在控制台上打印动态数组中的每个元素。

第31-36行,使用free函数释放动态内存。

程序运行结果如下图所示:
运行结果

总结

C语言中关于动态数组的编程,需要注意的是,在动态数组使用完毕后,不要忘记使用free函数将动态申请的内存释放,否则会造成内存泄露。

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