动态数组

来源：互联网发布：网络相关法律法规编辑：程序博客网时间：2024/06/05 05:44

1、为什么要使用动态数组？
在实际的编程中，往往会发生这种情况，即所需的内存空间取决于实际输入的数据，而无法预先确定。对于这种问题，用静态数组的办法很难解决。为解决上述问题，C语言提供了一些内存管理函数，这些内存管理函数结合指针可以按需要动态地分配内存空间，来构建动态数组，也可把不再使用的空间回收待用，为有效地利用内存资源提供了手段。

2、int a[10]与int *a=new int[10]的区别

int a[10];//系统在栈中分配空间，系统会自动实现内存的分配和回收。int *a = new int[10];//系统在堆中分配空间，不用时需要使用delete[] a进行内存释放；如果程序中没有delete，可能会造成内存的泄露。

栈的实际内存是连续内存，因此可分配空间较小，堆可以是非连续内存，因此可以分配较大内存。因此，如果需要分配较大内存，需要分配在堆上；使用int a[10]这种方式，内存大小需要用常量指定，比如这里的10。不能用int m＝10；int a[m]这种方式。但是int* a= new这种方式可以，因此在动态分配内存上，后者有非常大的优势。

3、malloc和new的区别是什么？

a、malloc与free是C++/C语言的标准库函数，new/delete是C++的运算符。它们都可用于申请动态内存和释放内存。

b、C程序只能用malloc/free管理动态内存。
c、new可以认为是malloc加构造函数的执行。new出来的指针是直接带类型信息的返回指定类型的指针，并且可以自动计算所需要大小；而malloc返回的都是void指针。

比如：

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int *p;
p = new int;
//返回类型为int* 类型(整数型指针)，分配大小为 sizeof(int);

或：

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int* parr;
parr = new int [100];
//返回类型为 int* 类型(整数型指针)，分配大小为 sizeof(int) * 100;

而 malloc 则必须要由我们计算字节数，并且在返回后强行转换为实际类型的指针。

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int* p;
p = (int *)malloc (sizeof(int)*128);
//分配128个（可根据实际需要替换该数值）整型存储单元，
//并将这128个连续的整型存储单元的首地址存储到指针变量p中
double *pd=(double *)malloc (sizeof(double)*12);
//分配12个double型存储单元，
//并将首地址存储到指针变量pd中

第一、malloc 函数返回的是 void * 类型。对于C++，如果你写成：p = malloc (sizeof(int)); 则程序无法通过编译，报错：“不能将 void* 赋值给 int * 类型变量”。所以必须通过 (int *) 来将强制转换。而对于C，没有这个要求，但为了使C程序更方便的移植到C++中来，建议养成强制转换的习惯。

第二、函数的实参为 sizeof(int) ，用于指明一个整型数据需要的大小。如果你写成：

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int* p = (int *)malloc (1);

代码也能通过编译，但事实上只分配了1个字节大小的内存空间，当你往里头存入一个整数，就会有3个字节无家可归，而直接“住进邻居家”！造成的结果是后面的内存中原有数据内容被改写。

4、malloc函数的实质体现在：它有一个将可用的内存块连接为一个长长的列表的所谓空闲链表。调用malloc函数时，它沿连接表寻找一个大到足以满足用户请求所需要的内存块。然后，将该内存块一分为二（一块的大小与用户请求的大小相等，另一块的大小就是剩下的字节）。接下来，将分配给用户的那块内存传给用户，并将剩下的那块（如果有的话）返回到连接表上。调用free函数时，它将用户释放的内存块连接到空闲链上。到最后，空闲链会被切成很多的小内存片段，如果这时用户申请一个大的内存片段，那么空闲链上可能没有可以满足用户要求的片段了。于是，malloc函数请求延时，并开始在空闲链上翻箱倒柜地检查各内存片段，对它们进行整理，将相邻的小空闲块合并成较大的内存块。如果无法获得符合要求的内存块，malloc函数会返回NULL指针，因此在调用malloc动态申请内存块时，一定要进行返回值的判断。

5、malloc()到底从哪里得到了内存空间？答案是从堆里面获得空间。也就是说函数返回的指针是指向堆里面的一块内存。操作系统中有一个记录空闲内存地址的链表。当操作系统收到程序的申请时，就会遍历该链表，然后就寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后就将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序。

什么是堆：堆是大家共有的空间，分全局堆和局部堆。全局堆就是所有没有分配的空间，局部堆就是用户分配的空间。堆在操作系统对进程初始化的时候分配，运行过程中也可以向系统要额外的堆，但是记得用完了要还给操作系统，要不然就是内存泄漏。

什么是栈：栈是线程独有的，保存其运行状态和局部自动变量的。栈在线程开始的时候初始化，每个线程的栈互相独立。每个函数都有自己的栈，栈被用来在函数之间传递参数。操作系统在切换线程的时候会自动的切换栈，就是切换SS/ESP寄存器。栈空间不需要在高级语言里面显式的分配和释放。

栈是由编译器自动分配释放，存放函数的参数值、局部变量的值等。操作方式类似于数据结构中的栈。

堆一般由程序员分配释放，若不释放，程序结束时可能由OS回收。注意这里说是可能，并非一定。所以我想再强调一次，记得要释放！注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表。举个例子，如果你在函数上面定义了一个指针变量，然后在这个函数里申请了一块内存让指针指向它。实际上，这个指针的地址是在栈上，但是它所指向的内容却是在堆上面的！比如说下面这个函数：

程序代码：
   // code...
       void Function(void)
       {   char *p = (char *)malloc(100 * sizeof(char));   }

就这个例子，千万不要认为函数返回，函数所在的栈被销毁指针也跟着销毁，申请的内存也就一样跟着销毁了！这绝对是错误的！因为申请的内存在堆上，而函数所在的栈被销毁跟堆完全没有啥关系。所以，还是那句话：记得释放！

6、free()到底释放了什么

free()释放的是指针指向的内存！注意！释放的是内存，不是指针！这点非常非常重要！指针是一个变量，只有程序结束时才被销毁。释放了内存空间后，原来指向这块空间的指针还是存在！只不过现在指针指向的内容的垃圾，是未定义的，所以说是垃圾。因此，前面我已经说过了，释放内存后把指针指向NULL，防止指针在后面不小心又被解引用了。非常重要啊这一点！

例子：

头文件：#include<stdlib.h>建议加上#include<malloc.h>就不需要stdlib了

具体实现：类型+指针=（类型*）calloc（数组大小，sizeof（类型））；

动态创建一维数组的例子：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>//
#include<malloc.h>//这两个头文件任选一个就行了，上面的范围更大
int main()
{
  int n,i;
  scanf("%d",&n);//输入数组大小
  int *p=(int *)calloc(n,sizeof(int));//申请了一个长度为n的数组，用p指向首地址
  for(i=0;i<n;i++)//位数组元素赋值
    {
      scanf("%d",p+i);
      }
  for(i=0;i<n;i++)//输出数组元素
    {
      printf("%d ",*(p+i));
      }
   free(p);//释放申请的内存空间
  return 0;    
}

运行：

输入：

输出：12

注：当用指针指向动态数组时，不能用sizeof确定这个数组中元素的个数。

例：

int *p=(int *)malloc(n);//4 sizeof(p)得到的结果是P指针类型，即：int型指针占内存的大小。

int sn[5]={1,2};///20 sizeof(sn)得到的是静态数组sn占内存大小。

计算数组sn中元素的个数的方法：

//计数法

int i=0;

while(sn[i++]!=0);//有效元素个数为i-1

//sizeof()

len=sizeof(sn)/sizeof(int);//数组长度

动态创建二位数组的例子：

///动态创建二维数组
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
int n1,n2;
int **array,i,j;
puts("输入一维长度:");
scanf("%d",&n1);
puts("输入二维长度:");
scanf("%d",&n2);
array=(int**)malloc(n1*sizeof(int*)); //第一维
for(i=0;i<n1; i++)
{
array[i]=(int*)malloc(n2* sizeof(int));//第二维
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]);//释放第二维指针
}
free(array);//释放第一维指针
return 0;
}

http://write.blog.csdn.net/postedit/51351183

http://www.linuxidc.com/Linux/2016-01/127591.htm

http://www.cnblogs.com/fly1988happy/archive/2012/04/26/2470542.html

0 0