C语言动态数组详解

什么是动态数组？

在C语言中，数组是一个连续的内存块，数组的大小一旦在初始化时确定，就无法更改。而动态数组的大小是可以在运行时根据需要动态地进行调整的。

动态数组实现方法

使用malloc函数开辟动态数组

1. 数据类型一致

int* arr;
int size = 5;
arr = (int*)malloc(size * sizeof(int));

在使用malloc函数时，需要确定数据的类型并分配所需的内存大小。在上面的示例中，我们将变量arr申请为整型指针，然后开辟了5个整型元素的空间。最后通过arr来访问数组元素。

2. 输入数据并输出

float* arr;
int size, i;

printf("请输入数组的大小：\n");
scanf("%d", &size);

arr = (float*)malloc(size * sizeof(float));

printf("请输入数组元素：\n");
for(i = 0; i < size; ++i)
{
    scanf("%f", arr + i);
}

printf("动态数组为：\n");
for(i = 0; i < size; ++i)
{
    printf("%.2f ", *(arr + i));
}

free(arr); //释放空间

上述示例中，我们通过scanf函数获取了动态数组的大小，并动态申请了相应内存大小。然后通过for循环分别输入数组中的元素，并通过*(arr+i)的方式访问数组元素。最后通过for循环输出数组元素，每个元素保留两位小数。最后要记得释放动态数组占用的空间。

使用calloc函数开辟动态数组

calloc函数与malloc类似，但是它能同时对数组元素进行初始化，将每一位都置为0。下面是使用calloc函数实现动态数组的示例。

1. 初始化数组元素

double* arr;
int size, i;

printf("请输入数组的大小：\n");
scanf("%d", &size);

arr = (double*)calloc(size, sizeof(double)); //初始化数组元素

printf("动态数组为：\n");
for(i = 0; i < size; ++i)
{
    printf("%.2f ", *(arr + i));
}

free(arr); //释放空间

在使用calloc函数时，第一个参数是数组的大小，第二个参数是数组中元素的大小。在上面的示例中，我们输入了数组的大小，然后申请空间并将数组元素初始化为0。最后使用for循环依次输出数组元素的值，保留两位小数。

动态数组常见问题

动态数组内存泄漏

在使用动态数组时，需要注意内存泄漏问题。如果在程序开始时分配了动态数组，并在程序结束时没有释放该空间，就会出现内存泄漏。

int* arr;
arr = (int*)malloc(size * sizeof(int)); //申请空间
...
//程序结束时没有释放arr占用的空间（存在内存泄漏）

动态数组越界问题

在使用动态数组时，需要注意越界问题。如果超过了动态数组的范围，就会出现访问非法内存的问题。

int* arr;
int size = 5, i;

arr = (int*)malloc(size * sizeof(int)); //申请空间

for(i = 0; i < size+1; ++i) //越界访问数组元素
{
    printf("%d", *(arr + i)); 
}

free(arr); //释放空间

在上面的示例中，我们通过for循环访问了数组元素，但是当i的值等于size+1时，就会越界访问数组元素，导致访问非法内存。

总结

动态数组是C语言中常见的一种数据结构，它可以在运行时动态地改变数组的大小，用户可以根据实际需求来动态申请和释放内存空间，以便更好地利用内存空间和提高程序效率。在使用动态数组时，需要注意内存泄漏和越界访问问题。

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