动态数组.docx
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动态数组
C语言动态数组
百科名片
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
关于动态数组什么是动态数组?
1.为什么要使用动态数组？
2.动态数组与静态数组的对比
3.遵循原则
4.构建所需指针
5.构建所需函数
6.说明：
7.具体构建方法
看代码前必看
1~4维数组的动态构建实例
1.一维
2.二维
3.三维
4.四维
动态扩充数组案例
消字母游戏精简版中的应用
1.预备知识
2.代码
关于动态数组什么是动态数组?
1.为什么要使用动态数组？
2.动态数组与静态数组的对比
3.遵循原则
4.构建所需指针
5.构建所需函数
6.说明：
7.具体构建方法
看代码前必看
1~4维数组的动态构建实例
1.一维
2.二维
3.三维
4.四维
动态扩充数组案例
消字母游戏精简版中的应用
1.预备知识
2.代码
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关于动态数组什么是动态数组?
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（unsignedintsize）;
成功：
返回所开辟
空间首地址失败：
返回空指针
向系统申请
size字节的堆空间
void*calloc（unsignedintnum,unsignedintsize）;
成功：
返回所开辟空间首地址失败：
返回空指针
按类型申请
num个size字节的堆空间
voidfree（void*p）;
无返回值
释放p指向的堆空间
void*realloc（void*p,unsignedintsize）;
成功：
返回新开辟空间首地址失败：
返回空指针
将p指向的堆空间变为size
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 {
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 {
for（j=0;j {
array[i][j]=（int*）calloc（n3,sizeof（int））;
}
}
当然，你可以把它们整合在一起为：
inti,j,k;
intn1,n2,n3;
int***array;
scanf（"%d%d%d",&n1,&n2,&n3）;
array=（int***）calloc（n1,sizeof（int**））;
for（i=0;i {
array[i]=（int**）calloc（n2,sizeof（int*））;
for（j=0;j {
array[i][j]=（int*）calloc（n3,sizeof（int））;
for（k=0;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 {
for（j=0;j {
free（array[i][j]）;//释放第三维指针
}
}
for（i=0;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。
看代码前必看
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。
1~4维数组的动态构建实例
一维
#include
#include
intmain（）
{
intn1,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 {
array[i]=i+1;
printf（"%d\t",array[i]）;
}
free（array）;//释放第一维指针
return0;
}
二维
#include
#include
intmain（）
{
intn1,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 {
array[i]=（int*）malloc（n2*sizeof（int））;//第二维
for（j=0;j {
array[i][j]=i+j+1;
printf（"%d\t",array[i][j]）;
}
puts（""）;
}
for（i=0;i {
free（array[i]）;//释放第二维指针
}
free（array）;//释放第一维指针
return0;
}
三维
#include
#include
intmain（）
{
intn1,n2,n3;
int***array;
inti,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 {
array[i]=（int**）malloc（n2*sizeof（int*））;//第二维
for（j=0;j {
array[i][j]=（int*）malloc（n3*sizeof（int））;//第三维
for（k=0;k {
array[i][j][k]=i+j+k+1;
printf（"%d\t",array[i][j][k]）;
}
puts（""）;
}
puts（""）;
}
for（i=0;i {
for（j=0;j {
free（array[i][j]）;//释放第三维指针
}
}
for（i=0;i {
free（array[i]）;//释放第二维指针
}
free（array）;//释放第一维指针
return0;
}
四维
#include
#include
intmain（）
{
intn1,n2,n3,n4;
int****array;
inti,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 {
array[i]=（int***）malloc（n2*sizeof（int**））;//第二维
for（j=0;j {
array[i][j]=（int**）malloc（n3*sizeof（int*））;//第三维
for（k=0;k {
array[i][j][k]=（int*）malloc（n4*sizeof（int））;//第四维
for（m=0;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 {
for（j=0;j {
for（k=0;k free（array[i][j][k]）;//释放第四维指针
}
}
for（i=0;i {
for（j=0;j {
free（array[i][j]）;//释放第三维指针
}
}
for（i=0;i {
free（array[i]）;//释放第二维指针
}
free（array）;//释放第一维指针
return0;
}
动态扩充数组案例
#include
#include
intmain（）
{
int*n,*p;
inti;
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!
"）;
return0;
}
}
free（n）;
return0;
}
消字母游戏精简版中的应用
预备知识
（1）getch（）
函数原型：
intgetch（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:
intrand（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:
（3）srand（）
函数原型:
voidsrand（unsignedseed）;
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:
（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:
（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
#include//getch（）函数所需头文件
#include//随机函数所需头文件
#include//time（）函数所需头文件
voidclear（void）//此函数用以清除当前行
{
printf（"\r\r"）;
}
voidstart（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:
"）;
getch（）;
}
intmain（）
{
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）
return0;
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 {
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 putchar（''）;
printf（"%s",c_rand）;
for（i=0;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 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 putchar（''）;
printf（"%s",c_rand）;
}
}
if（c_input[i]=='\x1b'）//"\x1b"代表的是Esc键
break;
}
free（c_rand）;
free（c_input）;
return0;
}
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