C語言的那些小秘密之動態數組

　　摘要的重要性是不言而喻的，每次發文章我都很糾結如何寫出一個有特色的摘要來，能夠以最為簡短的文字向讀者描述出我所要表達的東西。但是常常出現的問題是，摘要寫得太簡短了，讀者看了不清楚文章究竟要講啥;摘要寫得稍微長點的話自然能夠描述清楚所要表達的東西，但是卻也出現了另外一個問題，就是讀者看到大段的文字描述，覺得枯燥無味，直接二話不說給文章判了個“死刑”，導致這種情況下愿意真正的花時間看完摘要的讀者屈指可數，更不用說文章的正文部分了，所以時長感慨寫文章最頭疼的莫過于摘要了。

　　很多人在編寫C語言代碼的時候很少使用動態數組，不管什么情況下通通使用靜態數組的方法來解決，在當初學習C語言的時候我就是一個典型的例子，但是現在發現這是一個相當不好的習慣，甚至可能導致編寫的程序出現一些致命的錯誤。尤其對于搞嵌入式的人來所，嵌入式系統的內存是寶貴的，內存是否高效率的使用往往意味著嵌入式設備是否高質量和高性能，所以高效的使用內存對我們來說是很重要的。那么我們在自己編寫C語言代碼的時候就應該學會使用動態數組，這也就是我這篇博客要給大家講的，我盡我所能的用一些簡單的代碼來講解動態數組，希望我所講的對你有所幫助。

　　那么我們首先來看看什么是動態數組，動態數組是相對于靜態數組而言，從“動”字我們也可以看出它的靈活性，靜態數組的長度是預先定義好的，在整個程序中，一旦給定大小后就無法改變。而動態數組則不然，它可以隨程序需要而重新指定大小。動態數組的內存空間是從堆動態分配的。是通過執行代碼而為其分配存儲空間。當程序執行到我們編寫的分配語句時，才為其分配。對于靜態數組，其創建非常方便，使用完也無需釋放，要引用也簡單，但是創建后無法改變其大小是其致命弱點!對于動態數組，其創建麻煩，使用完必須由程序員自己釋放，否則將會引起內存泄露。但其使用非常靈活，能根據程序需要動態分配大小。所以相對于靜態數組的來說我們對于使用動態數組有很大的自由度。

　　在創建動態數組的過程中我們要遵循一個原則，那就是在創建的時候從外層往里層，逐層創建;而釋放的時候從里層往外層，逐層釋放。這個話你讀了可能理解并不深刻，不過不要急，接下來我們看看兩段代碼。

　　一維動態數組的創建：

　　#include

　　#include

　　int main()

　　{

　　int n1,i;

　　int *array;

　　printf("請輸入所要創建的一維動態數組的長度：");

　　scanf("%d",&n1);

　　array=(int*)calloc(n1,sizeof(int));

　　for(i=0;i

　　{

　　printf("%dt",array[i]);

　　}

　　printf("n");

　　for(i=0;i

　　{

　　array[i]=i+1;

　　printf("%dt",array[i]);

　　}

　　free(array);//釋放第一維指針

　　return 0;

　　}

　　運行結果為：

　　特此說明：在以后的運行結果部分，我均會附上文字結果，以防圖片打開失敗。

　　請輸入所要創建的一維動態數組的長度：4

　　0 0 0 0

　　1 2 3 4 Press any key to continue

　　在此我使用的是calloc()函數來分配的，同時也使用兩個for語句來打印數組元素，我們發現第一個打印輸出的數組元素值均為0，在此也是為了加深讀者對于calloc()函數的印象我特地使用了它來分配，如果對于calloc()、malloc()、realloc()函數的區別還是很清楚的讀者可以去看看我的另外一篇博客------C語言的那些小秘密之內存分配。

　　二維數組的創建：

　　#include

　　#include

　　int main()

　　{

　　int n1,n2;

　　int **array,i,j;

　　printf("請輸入所要創建的動態數組的第一維長度：");

　　scanf("%d",&n1);

　　printf("請輸入所要創建的動態數組的第二維長度：");

　　scanf("%d",&n2);

　　array=(int**)malloc(n1*sizeof(int*)); //第一維

　　for(i=0;i

　　{

　　array[i]=(int*)malloc(n2* sizeof(int));//第二維

　　}

　　for(i=0;i

　　{

　　for(j=0;j

　　{

　　array[i][j]=i*n2+j+1;

　　printf("%dt",array[i][j]);

　　}

　　printf("n");

　　}

　　for(i=0;i

　　{

　　free(array[i]);//釋放第二維指針

　　}

　　free(array);//釋放第一維指針

　　return 0;

　　}

　　運行結果為：

　　請輸入所要創建的動態數組的第一維長度：3

　　請輸入所要創建的動態數組的第二維長度：3

　　1 2 3

　　4 5 6

　　7 8 9

　　Press any key to continue

　　有了上面的代碼我們再來說動態數組的建立就簡單了，以二維為例，先說創建，還記得我們上面說的創建的原則嘛：從外層往里層，逐層創建。

　　array=(int**)malloc(n1*sizeof(int*)); //第一維

　　以上是我們創建二維動態數組的最外層，創建好了最外層那么我們接下來就是要創建次外層了。

　　array[i]=(int*)malloc(n2* sizeof(int));//第二維

　　在創建次外層的過程中我們使用了一個for喜歡語句，千萬別忘了使用for循環語句，這是絕大多數人的一個易錯點。

　　創建好了接下來我們該講到釋放了，而釋放的時候從里層往外層，逐層釋放。剛剛與我們上面的創建相反，在以上代碼中我們首先使用了下面一個for循環來釋放里層。

　　for(i=0;i

　　{

　　free(array[i]);//釋放第二維指針

　　}

　　在通過以下語句來釋放外層。

　　free(array);//釋放第一維指針

　　如果出現多維的情況怎么做呢，我們接下來再來看看一個三維動態數組的創建和釋放，以加深下讀者的印象。代碼如下：

　　#include

　　#include

　　int main()

　　{

　　int n1,n2,n3;

　　int ***array;

　　int i,j,k;

　　printf("請輸入所要創建的動態數組的第一維長度：");

　　scanf("%d",&n1);

　　printf("請輸入所要創建的動態數組的第二維長度：");

　　scanf("%d",&n2);

　　printf("請輸入所要創建的動態數組的第三維長度：");

　　scanf("%d",&n3);

　　array=(int***)malloc(n1*sizeof(int**));//第一維

　　for(i=0; i

　　{

　　array[i]=(int**)malloc(n2*sizeof(int*)); //第二維

　　for(j=0;j

　　{

　　array[i][j]=(int*)malloc(n3*sizeof(int)); //第三維

　　}

　　}

　　for(i=0;i

　　{

　　for(j=0;j

　　{

　　for(k=0;k

　　{

　　array[i][j][k]=i+j+k+1;

　　printf("%dt",array[i][j][k]);

　　}

　　printf("n");

　　}

　　printf("n");

　　}

　　for(i=0;i

　　{

　　for(j=0;j

　　{

　　free(array[i][j]);//釋放第三維指針

　　}

　　}

　　for(i=0;i

　　{

　　free(array[i]);//釋放第二維指針

　　}

　　free(array);//釋放第一維指針

　　return 0;

　　}

　　運行結果為：

　　請輸入所要創建的動態數組的第一維長度：3

　　請輸入所要創建的動態數組的第二維長度：3

　　請輸入所要創建的動態數組的第三維長度：3

　　1 2 3

　　2 3 4

　　3 4 5

　　2 3 4

　　3 4 5

　　4 5 6

　　3 4 5

　　4 5 6

　　5 6 7

　　Press any key to continue

　　看了以上三維動態數組的創建和釋放代碼以后，我想讀者這個時候已經可以自己編寫任意維的動態數組了。但是細心的讀者可能發現了一個問題，那就是我們所講的動態數組都是一次性創建好的，如果接下來在使用的過程中我們使用的數組需要擴展或者刪減一些不再使用元素該怎么辦呢?!接下來我們先看一段關于動態數組擴展的代碼，在此以一維動態數組的擴展為例，其它的以此類推。

　　#include

　　#include

　　int main()

　　{

　　int*n,*p;

　　int i,n1,n2;

　　printf("請輸入所要創建的動態數組的長度：");

　　scanf("%d",&n1);

　　n=(int*)calloc(n1,sizeof(int));

　　printf("請輸入所要擴展的動態數組的長度：");

　　scanf("%d",&n2);

　　p=(int*)realloc(n,(n2)*sizeof(int));//動態擴充數組

　　for(i=0;i

　　{

　　p[i]=i+1;

　　if(i%5==0)

　　printf("n");

　　printf("%dt",p[i]);

　　}

　　free(p);

　　return 0;

　　}

　　運行結果如下：

　　請輸入所要創建的動態數組的長度：6

　　請輸入所要擴展的動態數組的長度：25

　　1 2 3 4 5

　　6 7 8 9 10

　　11 12 13 14 15

　　16 17 18 19 20

　　21 22 23 24 25 Press any key to continue

　　看了上面的代碼讀者應該知道如何來擴展動態數組了，可能有的讀者對于realloc()函數的使用有些陌生，如果有什么疑惑的話可以參考我之前寫的一篇博文------C語言的那些小秘密之內存分配，在此我就不再做過多的講解了。

　　接下來如何縮小動態數組。

　　#include

　　#include

　　int main()

　　{

　　int*n,*p;

　　int i,n1,n2;

　　printf("請輸入所要創建的動態數組的長度：");

　　scanf("%d",&n1);

　　n=(int*)calloc(n1,sizeof(int));

　　for(i=0;i

　　{

　　n[i]=i+1;

　　if(i%5==0)

　　printf("n");

　　printf("%dt",n[i]);

　　}

　　printf("n請輸入所要縮小的動態數組的長度：");

　　scanf("%d",&n2);

　　p=(int*)realloc(n,(n2)*sizeof(int));

　　for(i=0;i

　　{

　　if(i%5==0)

　　printf("n");

　　printf("%dt",p[i]);

　　}

　　printf("n");

　　free(p);

　　return 0;

　　}

　　運行結果為：

　　請輸入所要創建的動態數組的長度：25

　　1 2 3 4 5

　　6 7 8 9 10

　　11 12 13 14 15

　　16 17 18 19 20

　　21 22 23 24 25

　　請輸入所要縮小的動態數組的長度：15

　　1 2 3 4 5

　　6 7 8 9 10

　　11 12 13 14 15

　　Press any key to continue

　　在這里值得注意的一點就是在縮減動態數組的時候，它是刪除了后面的元素，而前面的元素保持不變。在使用realloc()函數的時候要由其注意它的使用規則。

　　講到這兒就到了該說結束的時候了，由于本人水平有限，博客中的不妥或錯誤之處在所難免，殷切希望讀者批評指正。同時也歡迎讀者共同探討相關的內容，如果樂意交流的話請留下你寶貴的意見。