基本介紹
- 中文名：C語言動態數組
- 釋義：相對於靜態數組而言
- 根據：隨程式需要而重新指定大小
- 定義：聲明時沒有確定數組大小的數組
詞目釋義,為什麼要使用動態數組？,動態數組與靜態數組的對比,遵循原則,構建所需指針,構建所需函式,說明：,具體構建方法,基礎概念,必看知識,構建實例,一維,二維,三維,四維,數組案例,遊戲套用,預備知識,代碼,
詞目釋義
動態數組，是相對於靜態數組而言。靜態數組的長度是預先定義好的，在整個程式中，一旦給定大小後就無法改變。而動態數組則不然，它可以隨程式需要而重新指定大小。動態數組的記憶體空間是從堆（heap）上分配（即動態分配）的。是通過執行代碼而為其分配存儲空間。當程式執行到這些語句時，才為其分配。程式設計師自己負責釋放記憶體。（欲詳細了解堆請見堆疊）
為什麼要使用動態數組？
在實際的編程中，往往會發生這種情況，即所需的記憶體空間取決於實際輸入的數據，而無法預先確定。對於這種問題，用靜態數組的辦法很難解決。為了解決上述問題，C語言提供了一些記憶體管理函式，這些記憶體管理函式結合指針可以按需要動態地分配記憶體空間，來構建動態數組，也可把不再使用的空間回收待用，為有效地利用記憶體資源提供了手段。
動態數組與靜態數組的對比
對於靜態數組，其創建非常方便，使用完也無需釋放，要引用也簡單，但是創建後無法改變其大小是其致命弱點！
如何構建動態數組
遵循原則
申請的時候從外層往裡層，逐層申請；
釋放的時候從裡層往外層，逐層釋放。
構建所需指針
對於構建一維動態數組，需要一維指針；
對於二維，則需要一維，二維指針；
三維需要一，二，三維指針；
依此類推。
構建所需函式
函式原型 | 返 回 | 功能說明 |
void *malloc(unsigned int size); | 成功：返回所開闢 空間首地址 失敗：返回空指針 | 向系統申請 size位元組的 堆空間 |
void *calloc(unsigned int num, unsigned int size); | 成功：返回所開闢 空間首地址 失敗：返回空指針 | 按類型申請 num個size字 節的堆空間 |
void free(void *p); | 無返回值 | 釋放p指向 的堆空間 |
void *realloc(void *p,unsigned int size); | 成功：返回新開闢 空間首地址 失敗：返回空指針 | 將p指向的 堆空間變為 size |
說明：
（1）規定為void *類型，這並不是說該函式調用後無返回值，而是返回一個結點的地址，該
地址的類型為void(無類型或類型不確定）,即一段存儲區的首址，其具體類型無法確定，只有使
用時根據各個域值數據再確定。可以用強制轉換的方法將其轉換為別的類型。例如：double
*pd=NULL; pd=(double *)calloc(10,sizeof(double)); 表示將向系統申請10個連續的
double類型的存儲空間，並用指針pd指向這個連續的空間的首地址。並且用(double)對calloc( )
的返回類型進行轉換，以便把double類型數據的地址賦值給指針pd。
（2）使用sizeof的目的是用來計算一種類型的占有的位元組數，以便適合不同的編譯器。
（3）由於動態分配不一定成功，為此要附加一段異常處理程式，不致程式運行停止，使用戶
不知所措。通常採用這樣的異常處理程式段：
if(p==NULL) /* 或者if（!p）*/ { printf("動態申請記憶體失敗！\n"); exit(1); //異
常退出 }
（4）這四個函式頭檔案均包含在<stdlib.h>中。
（5）分配的堆空間是沒有名字的 只能通過返回的指針找到它。
（6）絕不能對非動態分配存儲塊使用free。也不能對同一塊記憶體區同時用free釋放兩次。
如：free(p);free(p);
(7)調用 free() 時, 傳入指針指向的記憶體被釋放, 但調用函式的指針值可能保持不變, 因
為p是作為形參而傳遞給了函式。嚴格的講, 被釋放的指針值是無效的, 因為它已不再指向所申請
的記憶體區。這時對它的任何使用便可能會可帶來問題。
對於用malloc分配的記憶體區間，如果原來沒有被使用過，則其中的每一位可能都是0；反之，
如果這部分記憶體空間曾經被分配、釋放和重新分配，則其中可能遺留各種各樣的數據。也就是說，
使用malloc()函式的程式開始時(記憶體空間還沒有被重新分配)能正常運行，但經過一段時間後(內
存空間已被重新分配)可能會出現問題，因此在使用它之前必須先進行初始化（可用memset函式
對其初始化為0），但調用calloc()函式分配到的空間在分配時就已經被初始化為0了。
當你在calloc()函式和malloc()函式之間作選擇時，你需考慮是否要初始化所分配的記憶體空
間，從而來選擇相應的函式。
具體構建方法
先遵循從外層到裡層，逐層申請的原則：
最外層指針是array,它是個三維指針，所指向的是array[],其為二維指針。所以給array
申請記憶體應：
array=(int***)calloc(n1,sizeof(int**));
次層指針是array[]，它是個二維指針，所指向的是array[][]，其為一維指針。所以給array[]
申請記憶體應：
for(i=0;i<n1;i++)
{
array[i]=(int**)calloc(n2,sizeof(int*));
}
以給array[][]申請記憶體應：
for(i=0;i<n1;i++)
{
for(j=0;j<n2;j++)
{
array[i][j]=(int*)calloc(n3,sizeof(int));
}
}
當然，你可以把它們整合在一起為：
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;
}
}
}
最後不要忘了釋放這些記憶體，這要遵循釋放的時候從裡層往外層，逐層釋放的原則。
分析過程可參考上面的解答，這裡不再贅述。只給出代碼吧：
for(i=0;i<n1;i++)
{
for(j=0;j<n2;j++)
{
free(array[i][j]);//釋放第三維指針
}
}
for(i=0;i<n1;i++)
{
free(array[i]);//釋放第二維指針
}
free(array);//釋放第一維指針
其餘維的如四維創建過程大同小異，這裡不再贅述。
基礎概念
C#集合、C#動態數組的概念之集合，什麼是集合呢？集合就如同數組，用來存儲和管理一組特定類型的數據對象，除了基本的數據處理功能，集合直接提供了各種數據結構及算法的實現，如佇列、鍊表、排序等，可以讓你輕易地完成複雜的數據操作。在使用數組和集合時要先加入system.collections命名空間，它提供了支持各種類型集合的接口及類。集合本身上也是一種類型，基本上可以將其作為用來存儲一組數據對象的容器，由於c#面向對象的特性，管理數據對象的集契約樣被實現成為對象，而存儲在集合中的數據對象則被稱為集合元素。這裡提到了接口這個概念，它也是面向對象編程進化的重要標準，我們在這裡不做過多的講解，先注重學習集合中的對象及其使用就可以了，下面我們來學習第一種集合：
C#集合、C#動態數組的概念之C#動態數組ArrayList.ArrayList 類提供了繼承了IList接口。什麼是繼承呢？這也是面向對象語言的重要特點之一，現在你們先把它理解為，如果一個對象繼承了類或接口，那么它也具有了這個類和接口中的方法、屬性，可以用這些繼承的方法和屬性來做相應的操作，比如：數組增加元素沒有Add（）方法，但是動態數組ArrayList繼承了一個增加元素有Add（）方法的接口，那么當它要增加元素的時候，不僅可以用索引，也可以用繼承下來的Add（）方法了。隨著學習的深入，我會給大家再具體講解繼承的概念和使用繼承的好處。那么下面讓我們來看看動態數組所繼承的這個接口IList它有什麼特性呢？
C#動態數組之 Ilist接口：定義了利用索引訪問集合對象的方法，還繼承了ICollection和IEnumerable接口，除實現了接口原有的方法成員外，其本身也定義多個專門的方法成員，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，這些方法主要為集合對象提供類似數組的元素訪問功能。
C#動態數組之ILsit接口成員：add、insert、RemoveAt、Remove、contains、Clear、indexof方法，它最大的特色在於提供類似數組索引的訪問機制。
C#集合、C#動態數組的概念的基本情況就向你介紹到這裡，希望對你了解和學習C#集合、C#動態數組的概念有所幫助。
必看知識
由於百科裡貼的代碼每行前都會有許多中文空格，造成直接複製貼上到編譯器上編譯時會出現許多錯誤。（除非自己手工把代碼前的空格全刪掉）
所以我特地把代碼貼到了擴展資料那，要的話去那拿吧。
構建實例
一維
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
int n1,i;
int *array;
puts("輸入一維長度：");
scanf("%d",&n1);
array=(int*)malloc(n1*sizeof(int));//第一維
for(i=0;i<n1;i++)
{
array[i]=i+1;
printf("%d\t",array[i]);
}
free(array);//釋放第一維指針
return 0;
}
二維
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
int n1,n2;
int **array,i,j;
puts("輸入一維長度:");
scanf("%d",&n1);
puts("輸入二維長度:");
scanf("%d",&n2);
array=(int**)malloc(n1*sizeof(int*)); //第一維
for(i=0;i<n1; i++)
{
array[i]=(int*)malloc(n2* sizeof(int));//第二維
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]);//釋放第二維指針
}
free(array);//釋放第一維指針
return 0;
}
三維
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
int n1,n2,n3;
int ***array;
int i,j,k;
puts("輸入一維長度:");
scanf("%d",&n1);
puts("輸入二維長度:");
scanf("%d",&n2);
puts("輸入三維長度:");
scanf("%d",&n3);
array=(int***)malloc(n1*sizeof(int**));//第一維
for(i=0; i<n1; i++)
{
array[i]=(int**)malloc(n2*sizeof(int*)); //第二維
for(j=0;j<n2;j++)
{
array[i][j]=(int*)malloc(n3*sizeof(int)); //第三維
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]);//釋放第三維指針
}
}
for(i=0;i<n1;i++)
{
free(array[i]);//釋放第二維指針
}
free(array);//釋放第一維指針
return 0;
}
四維
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
int n1,n2,n3,n4;
int ****array;
int i,j,k,m;
puts("輸入一維長度:");
scanf("%d",&n1);
puts("輸入二維長度:");
scanf("%d",&n2);
puts("輸入三維長度:");
scanf("%d",&n3);
puts("輸入四維長度:");
scanf("%d",&n4);
array=(int****)malloc(n1*sizeof(int***));//第一維
for(i=0; i<n1; i++)
{
array[i]=(int***)malloc(n2*sizeof(int**)); //第二維
for(j=0;j<n2;j++)
{
array[i][j]=(int**)malloc(n3*sizeof(int*)); //第三維
for(k=0;k<n3;k++)
{
array[i][j][k]=(int*)malloc(n4*sizeof(int));//第四維
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]);//釋放第四維指針
}
}
for(i=0;i<n1;i++)
{
for(j=0;j<n2;j++)
{
free(array[i][j]);//釋放第三維指針
}
}
for(i=0;i<n1;i++)
{
free(array[i]);//釋放第二維指針
}
free(array);//釋放第一維指針
return 0;
}
數組案例
#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]);
if(p!=NULL)
n=p;
else
{
puts("error!");
return 0;
}
}
free(n);
return 0;
}
遊戲套用
預備知識
（1）getch()
函式原型： int getch(void);
函式功能： 從控制台讀取一個字元，但不顯示在螢幕上。
函式返回： 讀取的字元。
（2）rand()
函式原型: int rand(void);
函式功能: 隨機函式， 產生0到32767間的隨機整數(0到0x7fff之間)。
函式返回: 隨機整數
所屬檔案: <stdlib.h>
（3）srand()
函式原型: void srand(unsigned seed);
函式功能: 該函式和rand隨機函式配合使用，產生隨機數的起始發生數據。
參數說明: seed為無符號整數。
所屬檔案: <stdlib.h>
（4）time()
函式原型: time_t time(time_t *timer)
函式功能: 得到機器的日曆時間或者設定日曆時間。
函式返回: 機器日曆時間。
參數說明: timer=NULL時得到機器日曆時間，timer=時間數值時，用於設定日曆時間，
time_t是一個long類型。
所屬檔案: <time.h>
（5）'\b'實現退格，即當前游標後退一格。
（6）'\a'實現響鈴，即執行時計算機會嘟一聲。
（7）得到隨機數值範圍在a~b（包含b）的方法：rand()%(b-a+1)+a;
代碼
#include <stdio.h>
#include <conio.h>//getch()函式所需頭檔案
#include <stdlib.h>//隨機函式所需頭檔案
#include <time.h>//time()函式所需頭檔案
void clear(void)//此函式用以清除當前行
{
printf("\r \r");
}
void start(void)
{
puts("這是消單詞遊戲的精簡版，還不會圖像編程的人可以看一看");
puts(" 由於沒有引入資料庫，所以此單詞是模擬的。");
puts("按任意鍵開始,按Esc鍵結束,按tab鍵重新開始:");
puts(" 一旦輸錯，將發出聲音警告，你必須重新輸入。");
puts(" 按任意鍵開始,按Esc鍵結束:");
if( '\x1b' == getch() ) //按Esc鍵結束
{
exit( 1 );
}
}
int main()
{
char*c_rand,*c_input;
int i,j,N,n,space,N_rand;
start();
printf("\r你想消最多由多少個字母組成的單詞？(輸入數字(1-9)");
n=getch();
N=n-'0';//將輸入的字元轉換為整型數字
clear();//清除當前行
if(!((N>=1&&N<=9)||n==27))//27是鍵Esc的ASII值
{
printf("\r範圍錯誤，請重新開始：");
getch();
exit(1);//異常退出
}
if(n==27)
return 0;
srand(time(NULL));//用來對隨機函式初始化
c_rand=(char*)malloc(N+1);
c_input=(char*)malloc(N+1);
while(1)
{
N_rand=rand()%N+1;//實現單詞長度隨機定義
for(i=0;i<N_rand;i++)
{
c_rand[i]=(rand() ==0)?(rand()&+'A'):(rand()&+'a');//隨機取個字母
}
c_rand[N_rand]='\0';
//下面四行代碼實現單詞位置隨機出現
space=rand() % 50;
putchar('\r');
for(i=0;i<space;i++)
putchar(' ');
printf("%s",c_rand);
for(i=0;i<N_rand;i++)
{
c_input[i]=getch();//用戶輸入
if(c_input[i]=='\x1b')//"\x1b"代表的是Esc鍵
break;
//下面五行代碼實現字母消失效果
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');
//下面四行代碼代碼字母重現效果
putchar('\r');
for(j=0;j<space;j++)
putchar(' ');
printf("%s",c_rand);
}
}
if(c_input[i]=='\x1b')//"\x1b"代表的是Esc鍵
break;
}
free(c_rand);
free(c_input);
return 0;
}
