C语言高级教程之变长数组详解

什么是变长数组

变长数组是C99标准新增的特性，与传统的数组不同的是，它的大小是在运行时动态确定的。在定义变长数组时，需要使用变量来代表数组的大小。变长数组的大小可以在程序运行时根据需要而动态地改变，这使得程序具备了更好的灵活性。

声明和使用变长数组

声明变长数组的语法与传统的数组有所不同，需要使用中括号加上变量的形式来指定数组的大小。例如：

int len;
scanf("%d", &len);
int arr[len];

在上述代码中，我们定义了一个长度为len的int型变长数组arr。可以看到，变长数组的定义与传统的数组非常类似，只是中括号里的数字变成了一个变量。

使用变长数组时，我们可以像使用传统数组一样使用它。例如：

for (int i = 0; i < len; i++) {
    arr[i] = i + 1;
}

限制和注意事项

尽管变长数组很灵活，但它也有一些限制和注意事项需要我们注意。

变长数组的大小不能为0

变长数组的大小不能为0，否则会产生编译错误。

int arr[0]; // 编译错误

变长数组不能太大

由于变长数组在运行时需要动态分配内存，因此如果数组太大，可能会导致程序运行时内存不足。因此，我们在定义变长数组时应该合理控制其大小。

int len;
scanf("%d", &len);
if (len <= MAX_LEN) {
    int arr[len];
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        arr[i] = i + 1;
    }
} else {
    printf("数组大小超出范围！");
}

上述代码中，我们通过一个MAX_LEN常量来限制变长数组的大小，如果数组大小超出了这个范围，就输出错误信息。这样做可以有效地避免因为数组过大导致的内存问题。

示例说明：

示例1

下面的代码定义了一个int型变长数组arr，数组的大小在运行时由用户输入：

int len;
scanf("%d", &len);
int arr[len];

我们通过scanf函数来读取用户输入的值，然后定义一个大小为len的变长数组arr。接下来，我们就可以使用这个数组来进行各种操作了。

示例2

下面的代码演示了如何使用变长数组来实现一个简单的矩阵乘法：

int n;
scanf("%d", &n);
int a[n][n], b[n][n], c[n][n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
    for (int j = 0; j < n; j++) {
        scanf("%d", &a[i][j]);
    }
}
for (int i = 0; i < n; i++) {
    for (int j = 0; j < n; j++) {
        scanf("%d", &b[i][j]);
    }
}
for (int i = 0; i < n; i++) {
    for (int j = 0; j < n; j++) {
        c[i][j] = 0;
        for (int k = 0; k < n; k++) {
            c[i][j] += a[i][k] * b[k][j];
        }
    }
}
for (int i = 0; i < n; i++) {
    for (int j = 0; j < n; j++) {
        printf("%d ", c[i][j]);
    }
    printf("\n");
}

上述代码中，我们定义了三个大小为n的二维变长数组a、b、c，并使用scanf函数从标准输入中读取了两个矩阵a和b。接着，我们使用三层循环来计算矩阵乘法，并将结果存入变长数组c中。最后，我们使用循环遍历c数组，并输出其内容。