C語言動態數組

C語言動態數組

動態數組是指在聲明時沒有確定數組大小的數組,即忽略方括弧中的下標;當要用它時,可隨時用ReDim語句(C語言中用malloc語句)重新指出數組的大小。使用動態數組的優點是可以根據用戶需要,有效利用存儲空間。

詞目釋義

動態數組,是相對於靜態數組而言。靜態數組的長度是預先定義好的,在整個程式中,一旦給定大小後就無法改變。而動態數組則不然,它可以隨程式需要而重新指定大小。動態數組的記憶體空間是從堆(heap)上分配(即動態分配)的。是通過執行代碼而為其分配存儲空間。當程式執行到這些語句時,才為其分配。程式設計師自己負責釋放記憶體。(欲詳細了解堆請見堆疊)

為什麼要使用動態數組?

在實際的編程中,往往會發生這種情況,即所需的記憶體空間取決於實際輸入的數據,而無法預先確定。對於這種問題,用靜態數組的辦法很難解決。為了解決上述問題,C語言提供了一些記憶體管理函式,這些記憶體管理函式結合指針可以按需要動態地分配記憶體空間,來構建動態數組,也可把不再使用的空間回收待用,為有效地利用記憶體資源提供了手段。

動態數組與靜態數組的對比

對於靜態數組,其創建非常方便,使用完也無需釋放,要引用也簡單,但是創建後無法改變其大小是其致命弱點!

對於動態數組,其創建麻煩,使用完必須由程式設計師自己釋放,否則嚴重會引起記憶體泄露。但其使用非常靈活,能根據程式需要動態分配大小。

如何構建動態數組

遵循原則

申請的時候從外層往裡層,逐層申請;

釋放的時候從裡層往外層,逐層釋放。

構建所需指針

對於構建一維動態數組,需要一維指針;

對於二維,則需要一維,二維指針;

三維需要一,二,三維指針;

依此類推。

構建所需函式

函式原型 返 回 功能說明
void *malloc(unsigned int size); 成功:返回所開闢 空間首地址  失敗:返回空指針 向系統申請 size位元組的 堆空間
void *calloc(unsigned int num,  unsigned int size); 成功:返回所開闢 空間首地址  失敗:返回空指針 按類型申請 num個size字 節的堆空間
void free(void *p); 無返回值 釋放p指向 的堆空間
void *realloc(void *p,unsigned int  size); 成功:返回新開闢 空間首地址  失敗:返回空指針 將p指向的 堆空間變為 size

說明:

(1)規定為void *類型,這並不是說該函式調用後無返回值,而是返回一個結點的地址,該

地址的類型為void(無類型或類型不確定),即一段存儲區的首址,其具體類型無法確定,只有使

用時根據各個域值數據再確定。可以用強制轉換的方法將其轉換為別的類型。例如:double

*pd=NULL; pd=(double *)calloc(10,sizeof(double));  表示將向系統申請10個連續的

double類型的存儲空間,並用指針pd指向這個連續的空間的首地址。並且用(double)對calloc( )

的返回類型進行轉換,以便把double類型數據的地址賦值給指針pd。

(2)使用sizeof的目的是用來計算一種類型的占有的位元組數,以便適合不同的編譯器。

(3)由於動態分配不一定成功,為此要附加一段異常處理程式,不致程式運行停止,使用戶

不知所措。通常採用這樣的異常處理程式段:

if(p==NULL) /* 或者if(!p)*/ { printf("動態申請記憶體失敗!\n"); exit(1); //異

常退出 }

(4)這四個函式頭檔案均包含在<stdlib.h>中。

(5)分配的堆空間是沒有名字的 只能通過返回的指針找到它。

(6)絕不能對非動態分配存儲塊使用free。也不能對同一塊記憶體區同時用free釋放兩次。

如:free(p);free(p);

(7)調用 free() 時, 傳入指針指向的記憶體被釋放, 但調用函式的指針值可能保持不變, 因

為p是作為形參而傳遞給了函式。嚴格的講, 被釋放的指針值是無效的, 因為它已不再指向所申請

的記憶體區。這時對它的任何使用便可能會可帶來問題。

malloc與calloc的區別

對於用malloc分配的記憶體區間,如果原來沒有被使用過,則其中的每一位可能都是0;反之,

如果這部分記憶體空間曾經被分配、釋放和重新分配,則其中可能遺留各種各樣的數據。也就是說,

使用malloc()函式的程式開始時(記憶體空間還沒有被重新分配)能正常運行,但經過一段時間後(內

存空間已被重新分配)可能會出現問題,因此在使用它之前必須先進行初始化(可用memset函式

對其初始化為0),但調用calloc()函式分配到的空間在分配時就已經被初始化為0了。

當你在calloc()函式和malloc()函式之間作選擇時,你需考慮是否要初始化所分配的記憶體空

間,從而來選擇相應的函式。

具體構建方法

以三維整型數組array[n1][n2][n3]為例。

先遵循從外層到裡層,逐層申請的原則:

最外層指針是array,它是個三維指針,所指向的是array[],其為二維指針。所以給array

申請記憶體應:

array=(int***)calloc(n1,sizeof(int**));

次層指針是array[],它是個二維指針,所指向的是array[][],其為一維指針。所以給array[]

申請記憶體應:

for(i=0;i<n1;i++)

{

array[i]=(int**)calloc(n2,sizeof(int*));

}

最內層指針是array[][],它是個一維指針,所指向的是array[][][],其是個整型常量。所

以給array[][]申請記憶體應:

for(i=0;i<n1;i++)

{

for(j=0;j<n2;j++)

{

array[i][j]=(int*)calloc(n3,sizeof(int));

}

}

當然,你可以把它們整合在一起為:

int i,j,k;

int n1,n2,n3;

int ***array;

scanf("%d%d%d",&n1,&n2,&n3);

array=(int***)calloc(n1,sizeof(int**));

for(i=0;i<n1;i++)

{

array[i]=(int**)calloc(n2,sizeof(int*));

for(j=0;j<n2;j++)

{

array[i][j]=(int*)calloc(n3,sizeof(int));

for(k=0;k<n3;k++)

{

array[i][j][k]=i+j+k+1;

}

}

}

最後不要忘了釋放這些記憶體,這要遵循釋放的時候從裡層往外層,逐層釋放的原則。

分析過程可參考上面的解答,這裡不再贅述。只給出代碼吧:

for(i=0;i<n1;i++)

{

for(j=0;j<n2;j++)

{

free(array[i][j]);//釋放第三維指針

}

}

for(i=0;i<n1;i++)

{

free(array[i]);//釋放第二維指針

}

free(array);//釋放第一維指針

其餘維的如四維創建過程大同小異,這裡不再贅述。

基礎概念

C#集合、C#動態數組的概念之集合,什麼是集合呢?集合就如同數組,用來存儲和管理一組特定類型的數據對象,除了基本的數據處理功能,集合直接提供了各種數據結構及算法的實現,如佇列、鍊表、排序等,可以讓你輕易地完成複雜的數據操作。在使用數組和集合時要先加入system.collections命名空間,它提供了支持各種類型集合的接口及類。集合本身上也是一種類型,基本上可以將其作為用來存儲一組數據對象的容器,由於c#面向對象的特性,管理數據對象的集契約樣被實現成為對象,而存儲在集合中的數據對象則被稱為集合元素。這裡提到了接口這個概念,它也是面向對象編程進化的重要標準,我們在這裡不做過多的講解,先注重學習集合中的對象及其使用就可以了,下面我們來學習第一種集合:

C#集合、C#動態數組的概念之C#動態數組ArrayList.ArrayList 類提供了繼承了IList接口。什麼是繼承呢?這也是面向對象語言的重要特點之一,現在你們先把它理解為,如果一個對象繼承了類或接口,那么它也具有了這個類和接口中的方法、屬性,可以用這些繼承的方法和屬性來做相應的操作,比如:數組增加元素沒有Add()方法,但是動態數組ArrayList繼承了一個增加元素有Add()方法的接口,那么當它要增加元素的時候,不僅可以用索引,也可以用繼承下來的Add()方法了。隨著學習的深入,我會給大家再具體講解繼承的概念和使用繼承的好處。那么下面讓我們來看看動態數組所繼承的這個接口IList它有什麼特性呢?

C#動態數組之 Ilist接口:定義了利用索引訪問集合對象的方法,還繼承了ICollection和IEnumerable接口,除實現了接口原有的方法成員外,其本身也定義多個專門的方法成員,例如新增、移除、在指定位置插入元素或是返回特定元素在集合中所在的位置索引,這些方法主要為集合對象提供類似數組的元素訪問功能。

C#動態數組之ILsit接口成員:add、insert、RemoveAt、Remove、contains、Clear、indexof方法,它最大的特色在於提供類似數組索引的訪問機制。

C#集合、C#動態數組的概念的基本情況就向你介紹到這裡,希望對你了解和學習C#集合、C#動態數組的概念有所幫助。

必看知識

由於百科裡貼的代碼每行前都會有許多中文空格,造成直接複製貼上到編譯器上編譯時會出現許多錯誤。(除非自己手工把代碼前的空格全刪掉)

所以我特地把代碼貼到了擴展資料那,要的話去那拿吧。

構建實例

一維

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main()

{

int n1,i;

int *array;

puts("輸入一維長度:");

scanf("%d",&n1);

array=(int*)malloc(n1*sizeof(int));//第一維

for(i=0;i<n1;i++)

{

array[i]=i+1;

printf("%d\t",array[i]);

}

free(array);//釋放第一維指針

return 0;

}

二維

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

int main()

{

int n1,n2;

int **array,i,j;

puts("輸入一維長度:");

scanf("%d",&n1);

puts("輸入二維長度:");

scanf("%d",&n2);

array=(int**)malloc(n1*sizeof(int*)); //第一維

for(i=0;i<n1; i++)

{

array[i]=(int*)malloc(n2* sizeof(int));//第二維

for(j=0;j<n2;j++)

{

array[i][j]=i+j+1;

printf("%d\t",array[i][j]);

}

puts("");

}

for(i=0;i<n1;i++)

{

free(array[i]);//釋放第二維指針

}

free(array);//釋放第一維指針

return 0;

}

三維

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

int main()

{

int n1,n2,n3;

int ***array;

int i,j,k;

puts("輸入一維長度:");

scanf("%d",&n1);

puts("輸入二維長度:");

scanf("%d",&n2);

puts("輸入三維長度:");

scanf("%d",&n3);

array=(int***)malloc(n1*sizeof(int**));//第一維

for(i=0; i<n1; i++)

{

array[i]=(int**)malloc(n2*sizeof(int*)); //第二維

for(j=0;j<n2;j++)

{

array[i][j]=(int*)malloc(n3*sizeof(int)); //第三維

for(k=0;k<n3;k++)

{

array[i][j][k]=i+j+k+1;

printf("%d\t",array[i][j][k]);

}

puts("");

}

puts("");

}

for(i=0;i<n1;i++)

{

for(j=0;j<n2;j++)

{

free(array[i][j]);//釋放第三維指針

}

}

for(i=0;i<n1;i++)

{

free(array[i]);//釋放第二維指針

}

free(array);//釋放第一維指針

return 0;

}

四維

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

int main()

{

int n1,n2,n3,n4;

int ****array;

int i,j,k,m;

puts("輸入一維長度:");

scanf("%d",&n1);

puts("輸入二維長度:");

scanf("%d",&n2);

puts("輸入三維長度:");

scanf("%d",&n3);

puts("輸入四維長度:");

scanf("%d",&n4);

array=(int****)malloc(n1*sizeof(int***));//第一維

for(i=0; i<n1; i++)

{

array[i]=(int***)malloc(n2*sizeof(int**)); //第二維

for(j=0;j<n2;j++)

{

array[i][j]=(int**)malloc(n3*sizeof(int*)); //第三維

for(k=0;k<n3;k++)

{

array[i][j][k]=(int*)malloc(n4*sizeof(int));//第四維

for(m=0;m<n4;m++)

{

array[i][j][k][m]=i+j+k+m+1;

printf("%d\t",array[i][j][k][m]);

}

puts("");

}

puts("");

}

puts("");

}

for(i=0;i<n1;i++)

{

for(j=0;j<n2;j++)

{

for(k=0;k<n3;k++)

free(array[i][j][k]);//釋放第四維指針

}

}

for(i=0;i<n1;i++)

{

for(j=0;j<n2;j++)

{

free(array[i][j]);//釋放第三維指針

}

}

for(i=0;i<n1;i++)

{

free(array[i]);//釋放第二維指針

}

free(array);//釋放第一維指針

return 0;

}

數組案例

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main()

{

int*n,*p;

int i;

n=(int*)calloc(1,sizeof(int));

for(i=0;i<5000;i++)

{

n[i]=i+1;

printf("%d\t",n[i]);

p=(int*)realloc(n,(i+2)*sizeof(int));//動態擴充數組

if(p!=NULL)

n=p;

else

{

puts("error!");

return 0;

}

}

free(n);

return 0;

}

遊戲套用

預備知識

(1)getch()

函式原型: int getch(void);

函式功能: 從控制台讀取一個字元,但不顯示在螢幕上。

函式返回: 讀取的字元。

(2)rand()

函式原型: int rand(void);

函式功能: 隨機函式, 產生0到32767間的隨機整數(0到0x7fff之間)。

函式返回: 隨機整數

所屬檔案: <stdlib.h>

(3)srand()

函式原型: void srand(unsigned seed);

函式功能: 該函式和rand隨機函式配合使用,產生隨機數的起始發生數據。

參數說明: seed為無符號整數。

所屬檔案: <stdlib.h>

(4)time()

函式原型: time_t time(time_t *timer)

函式功能: 得到機器的日曆時間或者設定日曆時間。

函式返回: 機器日曆時間。

參數說明: timer=NULL時得到機器日曆時間,timer=時間數值時,用於設定日曆時間,

time_t是一個long類型。

所屬檔案: <time.h>

(5)'\b'實現退格,即當前游標後退一格。

(6)'\a'實現響鈴,即執行時計算機會嘟一聲。

(7)得到隨機數值範圍在a~b(包含b)的方法:rand()%(b-a+1)+a;

代碼

#include <stdio.h>

#include <conio.h>//getch()函式所需頭檔案

#include <stdlib.h>//隨機函式所需頭檔案

#include <time.h>//time()函式所需頭檔案

void clear(void)//此函式用以清除當前行

{

printf("\r \r");

}

void start(void)

{

puts("這是消單詞遊戲的精簡版,還不會圖像編程的人可以看一看");

puts(" 由於沒有引入資料庫,所以此單詞是模擬的。");

puts("按任意鍵開始,按Esc鍵結束,按tab鍵重新開始:");

puts(" 一旦輸錯,將發出聲音警告,你必須重新輸入。");

puts(" 按任意鍵開始,按Esc鍵結束:");

if( '\x1b' == getch() ) //按Esc鍵結束

{

exit( 1 );

}

}

int main()

{

char*c_rand,*c_input;

int i,j,N,n,space,N_rand;

start();

printf("\r你想消最多由多少個字母組成的單詞?(輸入數字(1-9)");

n=getch();

N=n-'0';//將輸入的字元轉換為整型數字

clear();//清除當前行

if(!((N>=1&&N<=9)||n==27))//27是鍵Esc的ASII值

{

printf("\r範圍錯誤,請重新開始:");

getch();

exit(1);//異常退出

}

if(n==27)

return 0;

srand(time(NULL));//用來對隨機函式初始化

c_rand=(char*)malloc(N+1);

c_input=(char*)malloc(N+1);

while(1)

{

N_rand=rand()%N+1;//實現單詞長度隨機定義

for(i=0;i<N_rand;i++)

{

c_rand[i]=(rand() ==0)?(rand()&+'A'):(rand()&+'a');//隨機取個字母

}

c_rand[N_rand]="\0";

//下面四行代碼實現單詞位置隨機出現

space=rand() % 50;

putchar('\r');

for(i=0;i<space;i++)

putchar(' ');

printf("%s",c_rand);

for(i=0;i<N_rand;i++)

{

c_input[i]=getch();//用戶輸入

if(c_input[i]=="\x1b")//"\x1b"代表的是Esc鍵

break;

//下面五行代碼實現字母消失效果

putchar('\r');

for(j=0;j<space;j++)

putchar(' ');

for(j=0;j<=i;j++)

putchar(' ');

if(c_input[i]!=c_rand[i])

{

i=-1;

putchar('\a');

//下面四行代碼代碼字母重現效果

putchar('\r');

for(j=0;j<space;j++)

putchar(' ');

printf("%s",c_rand);

}

}

if(c_input[i]=="\x1b")//"\x1b"代表的是Esc鍵

break;

}

free(c_rand);

free(c_input);

return 0;

}

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