C语言动态数组
C语言动态数组
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动态数组是指在声明时没有确定数组大小的数组，即忽略圆括号中的下标；当要用它时，可随时用ReDim语句（C语言中用malloc语句）重新指出数组的大小。使用动态数组的优点是可以根据用户需要，有效利用存储空间。
目录
词目释义
基础概念
必看知识
构建实例
数组案例
游戏应用
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词目释义
动态数组，是相对于静态数组而言。静态数组的长度是预先定义好的，在整个程序中，一旦给定大小后就无法改变。而动态数组则不然，它可以随程序需要而重新指定大小。动态数组的内存空间是从堆（heap）上分配（即动态分配）的。是通过执行代码而为其分配存储空间。当程序执行到这些语句时，才为其分配。程序员自己负责释放内存。（欲详细了解堆请见堆栈）
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。为了解决上述问题，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。
动态数组与静态数组的对比
对于静态数组，其创建非常方便，使用完也无需释放，要引用也简单，但是创建后无法改变其大小是其致命弱点！
对于动态数组，其创建麻烦，使用完必须由程序员自己释放，否则严重会引起内存泄露。但其使用非常灵活，能根据程序需要动态分配大小。
如何构建动态数组
遵循原则
申请的时候从外层往里层，逐层申请；
释放的时候从里层往外层，逐层释放。
构建所需指针
对于构建一维动态数组，需要一维指针；
对于二维，则需要一维，二维指针；
三维需要一，二，三维指针；
依此类推。
构建所需函数
| 函数原型 |
返 回 |
功能说明 |
| void *malloc(unsigned int size); |
成功：返回所开辟 |
向系统申请 |
| void *calloc(unsigned int num, unsigned int size); |
成功：返回所开辟 |
按类型申请 |
| void free(void *p); |
无返回值 |
释放p指向 |
| void *realloc(void *p,unsigned int size); |
成功：返回新开辟 |
将p指向的 |
说明：
（1）规定为void *类型，这并不是说该函数调用后无返回值，而是返回一个结点的地址，该
地址的类型为void(无类型或类型不确定）,即一段存储区的首址，其具体类型无法确定，只有使
用时根据各个域值数据再确定。可以用强制转换的方法将其转换为别的类型。例如：double
*pd=NULL;pd=(double *)calloc(10,sizeof(double)); 表示将向系统申请10个连续的
double类型的存储空间，并用指针pd指向这个连续的空间的首地址。并且用(double)对calloc( )
的返回类型进行转换，以便把double类型数据的地址赋值给指针pd。
（2）使用sizeof的目的是用来计算一种类型的占有的字节数，以便适合不同的编译器。
（3）由于动态分配不一定成功，为此要附加一段异常处理程序，不致程序运行停止，使用户
不知所措。通常采用这样的异常处理程序段：
if(p==NULL) /* 或者if（!p）*/ { printf("动态申请内存失败！\n"); exit(1); //异
常退出 }
（4）这四个函数头文件均包含在<stdlib.h>中。
（5）分配的堆空间是没有名字的 只能通过返回的指针找到它。
（6）绝不能对非动态分配存储块使用free。也不能对同一块内存区同时用free释放两次。
如：free(p);free(p);
(7)调用 free() 时, 传入指针指向的内存被释放, 但调用函数的指针值可能保持不变, 因
为p是作为形参而传递给了函数。严格的讲, 被释放的指针值是无效的, 因为它已不再指向所申请
的内存区。这时对它的任何使用便可能会可带来问题。
malloc与calloc的区别
对于用malloc分配的内存区间，如果原来没有被使用过，则其中的每一位可能都是0；反之，
如果这部分内存空间曾经被分配、释放和重新分配，则其中可能遗留各种各样的数据。也就是说，
使用malloc()函数的程序开始时(内存空间还没有被重新分配)能正常运行，但经过一段时间后(内
存空间已被重新分配)可能会出现问题，因此在使用它之前必须先进行初始化（可用memset函数
对其初始化为0），但调用calloc()函数分配到的空间在分配时就已经被初始化为0了。
当你在calloc()函数和malloc()函数之间作选择时，你需考虑是否要初始化所分配的内存空
间，从而来选择相应的函数。
具体构建方法
以三维整型数组array[n1][n2][n3]为例。
先遵循从外层到里层，逐层申请的原则：
最外层指针是array,它是个三维指针，所指向的是array[],其为二维指针。所以给array
申请内存应：
array=(int***)calloc(n1,sizeof(int**));
次层指针是array[]，它是个二维指针，所指向的是array[][]，其为一维指针。所以给array[]
申请内存应：
for(i=0;i<n1;i++)
{
array[i]=(int**)calloc(n2,sizeof(int*));
}
最内层指针是array[][],它是个一维指针，所指向的是array[][][]，其是个整型常量。所
以给array[][]申请内存应：
for(i=0;i<n1;i++)
{
for(j=0;j<n2;j++)
{
array[i][j]=(int*)calloc(n3,sizeof(int));
}
}
当然，你可以把它们整合在一起为：
int i,j,k;
int n1,n2,n3;
int ***array;
scanf("%d%d%d",&n1,&n2,&n3);
array=(int***)calloc(n1,sizeof(int**));
for(i=0;i<n1;i++)
{
array[i]=(int**)calloc(n2,sizeof(int*));
for(j=0;j<n2;j++)
{
array[i][j]=(int*)calloc(n3,sizeof(int));
for(k=0;k<n3;k++)
{
array[i][j][k]=i+j+k+1;
}
}
}
最后不要忘了释放这些内存，这要遵循释放的时候从里层往外层，逐层释放的原则。
分析过程可参考上面的解答，这里不再赘述。只给出代码吧：
for(i=0;i<n1;i++)
{
for(j=0;j<n2;j++)
{
free(array[i][j]);//释放第三维指针
}
}
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
其余维的如四维创建过程大同小异，这里不再赘述。
基础概念
C#集合、C#动态数组的概念之集合，什么是集合呢？集合就如同数组，用来存储和管理一组特定类型的数据对象，除了基本的数据处理功能，集合直接提供了各种数据结构及算法的实现，如队列、链表、排序等，可以让你轻易地完成复杂的数据操作。在使用数组和集合时要先加入system.collections命名空间，它提供了支持各种类型集合的接口及类。集合本身上也是一种类型，基本上可以将其作为用来存储一组数据对象的容器，由于c#面向对象的特性，管理数据对象的集合同样被实现成为对象，而存储在集合中的数据对象则被称为集合元素。这里提到了接口这个概念，它也是面向对象编程进化的重要标准，我们在这里不做过多的讲解，先注重学习集合中的对象及其使用就可以了，下面我们来学习第一种集合：
C#集合、C#动态数组的概念之C#动态数组ArrayList.ArrayList类提供了继承了IList接口。什么是继承呢？这也是面向对象语言的重要特点之一，现在你们先把它理解为，如果一个对象继承了类或接口，那么它也具有了这个类和接口中的方法、属性，可以用这些继承的方法和属性来做相应的操作，比如：数组增加元素没有Add（）方法，但是动态数组ArrayList继承了一个增加元素有Add（）方法的接口，那么当它要增加元素的时候，不仅可以用索引，也可以用继承下来的Add（）方法了。随着学习的深入，我会给大家再具体讲解继承的概念和使用继承的好处。那么下面让我们来看看动态数组所继承的这个接口IList它有什么特性呢？
C#动态数组之 Ilist接口：定义了利用索引访问集合对象的方法，还继承了ICollection和IEnumerable接口，除实现了接口原有的方法成员外，其本身也定义多个专门的方法成员，例如新增、移除、在指定位置插入元素或是返回特定元素在集合中所在的位置索引，这些方法主要为集合对象提供类似数组的元素访问功能。
C#动态数组之ILsit接口成员：add、insert、RemoveAt、Remove、contains、Clear、indexof方法，它最大的特色在于提供类似数组索引的访问机制。
C#集合、C#动态数组的概念的基本情况就向你介绍到这里，希望对你了解和学习C#集合、C#动态数组的概念有所帮助。
必看知识
由于百科里贴的代码每行前都会有许多中文空格，造成直接复制粘贴到编译器上编译时会出现许多错误。（除非自己手工把代码前的空格全删掉）
所以我特地把代码贴到了扩展资料那，要的话去那拿吧。
构建实例
一维
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
int n1,i;
int *array;
puts("输入一维长度：");
scanf("%d",&n1);
array=(int*)malloc(n1*sizeof(int));//第一维
for(i=0;i<n1;i++)
{
array[i]=i+1;
printf("%d\t",array[i]);
}
free(array);//释放第一维指针
return 0;
}
二维
#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;
}
三维
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
int main()
{
int n1,n2,n3;
int ***array;
int i,j,k;
puts("输入一维长度:");
scanf("%d",&n1);
puts("输入二维长度:");
scanf("%d",&n2);
puts("输入三维长度:");
scanf("%d",&n3);
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]=(int*)malloc(n3*sizeof(int));//第三维
for(k=0;k<n3;k++)
{
array[i][j][k]=i+j+k+1;
printf("%d\t",array[i][j][k]);
}
puts("");
}
puts("");
}
for(i=0;i<n1;i++)
{
for(j=0;j<n2;j++)
{
free(array[i][j]);//释放第三维指针
}
}
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;
}
四维
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
int main()
{
int n1,n2,n3,n4;
int ****array;
int i,j,k,m;
puts("输入一维长度:");
scanf("%d",&n1);
puts("输入二维长度:");
scanf("%d",&n2);
puts("输入三维长度:");
scanf("%d",&n3);
puts("输入四维长度:");
scanf("%d",&n4);
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]=(int**)malloc(n3*sizeof(int*));//第三维
for(k=0;k<n3;k++)
{
array[i][j][k]=(int*)malloc(n4*sizeof(int));//第四维
for(m=0;m<n4;m++)
{
array[i][j][k][m]=i+j+k+m+1;
printf("%d\t",array[i][j][k][m]);
}
puts("");
}
puts("");
}
puts("");
}
for(i=0;i<n1;i++)
{
for(j=0;j<n2;j++)
{
for(k=0;k<n3;k++)
free(array[i][j][k]);//释放第四维指针
}
}
for(i=0;i<n1;i++)
{
for(j=0;j<n2;j++)
{
free(array[i][j]);//释放第三维指针
}
}
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;
}
数组案例
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
int*n,*p;
int i;
n=(int*)calloc(1,sizeof(int));
for(i=0;i<5000;i++)
{
n[i]=i+1;
printf("%d\t",n[i]);
p=(int*)realloc(n,(i+2)*sizeof(int));//动态扩充数组
if(p!=NULL)
n=p;
else
{
puts("error!");
return 0;
}
}
free(n);
return 0;
}
游戏应用
预备知识
（1）getch()
函数原型： int getch(void);
函数功能： 从控制台读取一个字符，但不显示在屏幕上。
函数返回： 读取的字符。
（2）rand()
函数原型: int rand(void);
函数功能: 随机函数， 产生0到32767间的随机整数(0到0x7fff之间)。
函数返回: 随机整数
所属文件: <stdlib.h>
（3）srand()
函数原型: voidsrand(unsigned seed);
函数功能: 该函数和rand随机函数配合使用，产生随机数的起始发生数据。
参数说明: seed为无符号整数。
所属文件: <stdlib.h>
（4）time()
函数原型: time_ttime(time_t *timer)
函数功能: 得到机器的日历时间或者设置日历时间。
函数返回: 机器日历时间。
参数说明: timer=NULL时得到机器日历时间，timer=时间数值时，用于设置日历时间，
time_t是一个long类型。
所属文件: <time.h>
（5）'\b'实现退格，即当前光标后退一格。
（6）'\a'实现响铃，即执行时计算机会嘟一声。
（7）得到随机数值范围在a~b（包含b）的方法：rand()%(b-a+1)+a;
代码
#include<stdio.h>
#include<conio.h>//getch()函数所需头文件
#include<stdlib.h>//随机函数所需头文件
#include<time.h>//time()函数所需头文件
void clear(void)//此函数用以清除当前行
{
printf("\r\r");
}
void start(void)
{
puts("这是消单词游戏的精简版，还不会图像编程的人可以看一看");
puts(" 由于没有引人数据库，所以此单词是模拟的。");
puts("按任意键开始,按Esc键结束,按tab键重新开始:");
puts(" 一旦输错，将发出声音警告，你必须重新输入。");
puts(" 按任意键开始,按Esc键结束:");
if( '\x1b' ==getch() ) //按Esc键结束
{
exit( 1 );
}
}
int main()
{
char*c_rand,*c_input;
inti,j,N,n,space,N_rand;
start();
printf("\r你想消最多由多少个字母组成的单词？(输入数字(1-9)");
n=getch();
N=n-'0';//将输入的字符转换为整型数字
clear();//清除当前行
if(!((N>=1&&N<=9)||n==27))//27是键Esc的ASII值
{
printf("\r范围错误，请重新开始：");
getch();
exit(1);//异常退出
}
if(n==27)
return 0;
srand(time(NULL));//用来对随机函数初始化
c_rand=(char*)malloc(N+1);
c_input=(char*)malloc(N+1);
while(1)
{
N_rand=rand()%N+1;//实现单词长度随机定义
for(i=0;i<N_rand;i++)
{
c_rand[i]=(rand()==0)?(rand()&+'A'):(rand()&+'a');//随机取个字母
}
c_rand[N_rand]='\0';
//下面四行代码实现单词位置随机出现
space=rand()P;
putchar('\r');
for(i=0;i<space;i++)
putchar(' ');
printf("%s",c_rand);
for(i=0;i<N_rand;i++)
{
c_input[i]=getch();//用户输入
if(c_input[i]=='\x1b')//"\x1b"代表的是Esc键
break;
//下面五行代码实现字母消失效果
putchar('\r');
for(j=0;j<space;j++)
putchar(' ');
for(j=0;j<=i;j++)
putchar(' ');
if(c_input[i]!=c_rand[i])
{
i=-1;
putchar('\a');
//下面四行代码代码字母重现效果
putchar('\r');
for(j=0;j<space;j++)
putchar(' ');
printf("%s",c_rand);
}
}
if(c_input[i]=='\x1b')//"\x1b"代表的是Esc键
break;
}
free(c_rand);
free(c_input);
return 0;
}
扩展阅读：
- 1
动态数组在消字母游戏精简版的应用（C语言）
- 2
http://hi.baidu.com/liangxiaowen1989/blog/item/3a638c942e8a20057af48001.html
- 3
动态扩充数组实例（C语言）
- 4
http://hi.baidu.com/liangxiaowen1989/blog/item/e320d2a880caedf11f17a204.html
- 5
四维动态数组构建实例（C语言）
- 6
http://hi.baidu.com/liangxiaowen1989/blog/item/315d9dd6fccab5d0a044df39.html
- 7
三维动态数组构建实例（C语言）
- 8
http://hi.baidu.com/liangxiaowen1989/blog/item/8d5659943fa08f46d0135e33.html
- 9
二维动态数组构建实例（C语言）
- 10
http://hi.baidu.com/liangxiaowen1989/blog/item/5b41d3a635edea98d0435836.html
- 11
一维动态数组构建实例（C语言）
- 12
http://hi.baidu.com/liangxiaowen1989/blog/item/36b56602a05282e109fa9335.html
- 13
为什么上述案例main函数均有返回值？
- 14
http://etdata.blogbus.com/logs/2133610.html
- 15
C/C++语言void及void指针深层探索：
- 16
http://etdata.blogbus.com/logs/2133856.html