C语言动态分配数组案例详解

什么是动态分配数组

在C语言中，数组是一种非常基础的数据类型，它可以容纳一组相同类型的数据，而且数组的长度是静态的，也就是在声明时就要确定数组的长度。比如：

int arr[10]; //声明了一个长度为10的整型数组

但是，在很多情况下，我们并不知道数组要存储多少个元素，或者存储元素数量会发生变化。此时，就需要采用动态分配数组的方式。

动态分配数组就是在程序运行时动态地分配一段内存空间，用于存储数组元素。动态分配数组的长度是在程序运行时根据实际需要进行分配的。

动态分配数组的声明和使用

动态分配数组的声明和使用需要掌握两个库函数：malloc和free。其中，malloc函数用来动态分配内存空间，它的调用方式如下：

void *malloc(size_t size);

其中，size_t类型是一个无符号整型，表示要分配的内存大小，单位是字节。这个函数返回一个void类型的指针，指向分配到的内存空间的起始位置。如果分配失败，返回值为NULL。

使用malloc分配数组时，需要注意，它只分配了一段连续的内存空间，并不会初始化数组元素的值。因此，需要使用循环语句将数组元素逐个初始化。

使用完毕后，需要使用free函数将分配的内存空间释放，以免造成内存泄漏。

下面，就来看两个动态分配数组的示例。

示例一：动态分配一维数组

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> //malloc函数所在的头文件

int main()
{
    int *arr; //声明一个指向整型的指针
    int len; //用于存放要分配的数组长度
    int i; //循环计数器

    printf("请输入要分配的数组长度：");
    scanf("%d", &len);

    arr = (int*)malloc(len * sizeof(int)); //动态分配数组的内存空间

    if(arr == NULL) //分配失败
    {
        printf("动态分配内存空间失败！\n");
        return -1;
    }

    //逐个初始化数组元素
    for(i = 0; i < len; i++)
    {
        printf("请输入第%d个元素的值：", i + 1);
        scanf("%d", &arr[i]);
    }

    //打印数组元素
    printf("您输入的数组元素为：");
    for(i = 0; i < len; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");

    free(arr); //释放动态分配的内存空间

    return 0;
}

这段代码演示了如何动态分配一个一维数组，并且逐个初始化数组元素。请注意，在使用malloc分配数组内存时，需要先将void类型的指针强制类型转换为对应的数组类型指针，故而在arr的声明语句中要进行强制转换：

arr = (int*)malloc(len * sizeof(int));

示例二：动态分配二维数组

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> //malloc函数所在的头文件

int main()
{
    int **arr; //声明一个指向二维整型数组的指针
    int row, col; //用于存放行数和列数
    int i, j; //循环计数器

    printf("请输入要分配的数组的行数和列数，中间用空格隔开：");
    scanf("%d %d", &row, &col);

    //动态分配二维数组的内存空间
    arr = (int**)malloc(row * sizeof(int*)); //分配一维的指针数组
    for(i = 0; i < row; i++) //逐个分配一维数组的内存空间
    {
        arr[i] = (int*)malloc(col * sizeof(int));
    }

    //逐个初始化数组元素
    for(i = 0; i < row; i++)
    {
        for(j = 0; j < col; j++)
        {
            printf("请输入第%d行第%d列的元素值：", i + 1, j + 1);
            scanf("%d", &arr[i][j]);
        }
    }

    //打印数组元素
    printf("您输入的二维数组元素为：\n");
    for(i = 0; i < row; i++)
    {
        for(j = 0; j < col; j++)
        {
            printf("%d ", arr[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }

    //释放动态分配的内存空间
    for(i = 0; i < row; i++)
    {
        free(arr[i]);
    }
    free(arr);

    return 0;
}

这段代码演示了如何动态分配一个二维数组。和一维数组不同的是，二维数组实际上可以看成是由若干个一维数组组成的。因此，在动态分配二维数组时，需要先分配一维指针数组的内存空间，再逐个分配每个一维数组的内存空间，并将每个一维数组的指针存入二维指针数组中。