指针与动态数组笔记

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何为数组？

在C语言中，定义一个数组，则是在计算机的内存中占据了一块固定的区域用于存储数据。

• 定义数组：

  int array[10] = { 0 };
  

  我们定义一个一般的一维数组往往有几个参数，以上述例子为例：

  • 数组存储数据的类型 上为 int 整形，也就是数组中单位大小
  • 数组的变量名 上为array
  • 数组元素数 上为 10
  • 数组的元素初值 上表示所有元素均为 0

定义一个数组需要以上的几个参数，下面我们具体看一下数组在内存中的图示：

如上所说，数组只是在计算机的内存中占据了一块区域，用来存放指定类型的数据的集合。数组中存放的每一个元素对应这块区域中的一个地址，每一个地址的长度则取决于定义数组时指定的数据类型。一个元素的长度则为单位。C的一般数组要求每个元素数据类型是一致的，也就是单位长度一致，这就把这块区域等分成了若干部分。

数组的遍历方法

需要明确的是数组中存放的是每个元素存储所在的内存地址，而并非是数本身。这也就意味着我们可以对这个地址上写入、修改、删除数据。数组中每个单位地址对应一个下标，从0开始。比如数组中第一个元素的调用方法就是：

• 数组名[下标]

或者是以指针调用的方法，令指针指向该数组在内存中的地址，如：

int* p = array;

指针调用数组有两种方式：

• 下标式 指针[下标]
• 表达式 指针+偏移量 如 p + 0 表示第一个元素

C 一般数组弊端

有时候我们为数组指定了大小，但是只使用了其中的一部分，就会造成空间上的浪费。而如果定义的数组过小，又容易造成成员的溢出，而且不方便后续进行增删修改。这个问题在面向对象的语言中根本不成问题，而在C语言中该如何解决呢？答案是动态数组。

动态数组是什么？

回归数组的本质，其实只是在内存中占据了一块区域。本质上就是一块内存区域而已。而我们可以人为的去内存中开辟内存供我们使用，而不是定义数组去划分内存。这样我们可以做到高自由度的自定义数组。而为了做到这点我们会依赖两个C标准库中的函数：

• malloc 动态内存分配
• realloc 动态内存扩充

这两个函数定义如下：

*void malloc(size);
*void realloc(void *address,int newsize)

这两个函数的返回值都是一个void类型的指针，则我们调用的时候需要去定义一个指针来存储这个内存地址。而后通过指针遍历数组的方法来进行遍历。通过malloc()函数我们可以在内存中划分一块区域赋给指针，而通过realloc()函数可以将某一个内存区域进行扩大。

动态数组的实现思路

• 反复分配不同大小的区域来存储数据：

  这个思路在于，我们首先会分配一块单位大小区域（初值）给一个指针用来存储第一个元素，而后数组添加新的元素时我们将开辟一块更大的区域，将原区域中的元素复制到新的区域，紧接着在新的区域添加末尾元素，然后使用free()函数释放旧的空间。

  图示：

  

代码实现

int* p = NULL;
int len = 0; //数组长度
void AddNumber(int data){
    int* pNew = (int*)malloc(sizeof(int)*len);
    if(p){
        memcpy(pNew,p,sizeof(int)*len);
        free(p);
    }
    p = pNew;
    p[len++] = data;
}

• 原内存扩充法：

  这个方法是我用realloc函数实现的，需要注意的是realloc函数是包含在“stdlib.h”头文件中的。使用的时候需要调用。另外一个需要注意的点是，上面无论是malloc还是realloc函数，返回值都是一个无类型的指针。我们在将它赋给对应类型变量的时候需要进行强制类型转换。

  下面说以下这个方法的思路：

  • 我们首先给指针p赋一个空地址，然后当我们每次往这个地址中添加元素的时候使用realloc函数在原有地址上增加一个单位的大小。具体图示如下：

这个思路简单粗暴，代码也是一样。

代码实现

int* p = NULL;
int len = 0;
void AddNumber(int data){
    p = (int*)realloc(p,sizeof(int) * ++len);
    p[len - 1] = data;
}

核心代码只有这几行，同时在主函数中调用后别忘了使用free()函数来释放内存空间。

需要注意的知识点：指针的类型决定了指针的跨度，这也自定义动态数组提供了可能。

最后

以上就是兴奋糖豆为你收集整理的C语言实现动态数组指针与动态数组笔记的全部内容，希望文章能够帮你解决C语言实现动态数组指针与动态数组笔记所遇到的程序开发问题。

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