C语言动态开辟数组（一维与二维）【malloc() & free()】

淡淡的烟草味﹌ 2023-09-28 10:48 76阅读 0赞

了解并熟悉malloc(),calloc(),realloc(),free()等动态开辟函数。

重点使用malloc（）与free（）进行数组的动态开辟！

## 一、认识malloc()、free() ##

C++ 中malloc（）函数的标准形式

void* malloc (size_t size);
    //size_t size 为所需要开辟的内存空间大小，单位为字节，常使用sizeof（）**关键字**获得

C++ 中free（）函数的标准形式

void free (void* ptr);
    //与malloc（），calloc（），realloc（）等函数搭配使用，参数为指向上述三函数使用时申请空间的指针

注意引用头文件stdlib.h

## 二、动态开辟一维数组 ##

### 1、常见使用情况 ###

因为数组中必须为常量表达式，如果不是，则此时无法成功创建数组

#include<stdio.h>
    
    int main() {
        
        int input = 1;
        scanf("%d", &input);
        int arr[input] = {
        0}; //因为数组中必须为常量表达式, 所以此时无法成功创建数组
    
        return 0;
    }

这时便可以使用动态开辟的方法解决该问题。

### 2、动态创建数组 ###

#include<stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    
    int main() {
        
        int input = 0;
        scanf("%d", &input);
        int size_all = sizeof(int) * input;
        int *p = (int *) malloc(size_all); //在内存的动态存储区(堆区)中分配一块长度为size_all字节的连续区域，用来存放类型说明符指定的类型【注意对malloc()函数的返回值进行强制类型转换】
        for (int i = 0; i < input; i++) {
        
            scanf("%d", &p[i]);
        }
        for (int i = 0; i < input; i++) {
        
            printf("\n%d", p[i]);
        }
        free(p); //牢记malloc（）等函数与free（）函数搭配使用，有开辟就有释放
        p = NULL;
    
        return 0;
    }

补充说明

1.  动态开辟的空间位于堆区，由程序员进行申请和释放，但如果程序结束前，我们并没有使用free（）函数释放，系统会自动进行释放；
2.  使用free（）函数释放p所指向的空间后，我们仍然要讲p赋值为NULL！
3.  这是因为虽然p所指向的空间已被释放，但p指针仍然存在，为了防止接下来无意间引用了P指针造成错误，我们必须将其设为NULL。

## 三、动态开辟二维数组 ##

### 1、使用创建一维数组的思想进行动态开辟 ###

#include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    
    #define Row 2
    #define Column 3
    
    int main() {
        
        int *p = (int *) malloc(sizeof(int) * Row * Column);
        for (int i = 0; i < Row; i++) {
        
            for (int j = 0; j < Column; j++) {
        
                scanf("%d", &p[i * Row + j]); //注意下标访问符中的参数形式
            }
        }
        for (int i = 0; i < Row; i++) {
        
            for (int j = 0; j < Column; j++) {
        
                printf("\n所申请的地址：%d", &p[i * Row + j]); //注意下标访问符中的参数形式
            }
        }
        for (int i = 0; i < Row; i++) {
        
            for (int j = 0; j < Column; j++) {
        
                printf("\n输出：%d", p[i * Row + j]); //注意下标访问符中的参数形式
            }
        }
        free(p);
        p = NULL;
        return 0;
    }

打印结果：

6
    3
    9
    4
    1
    8
    
    所申请的地址：735804256
    所申请的地址：735804260
    所申请的地址：735804264
    所申请的地址：735804264
    所申请的地址：735804268
    所申请的地址：735804272
    输出：6
    输出：3
    输出：4
    输出：4
    输出：1
    输出：8
    Process finished with exit code 0

特点

1.  所申请空间连续；
2.  释放空间简单；
3.  思路最为简单，便于想我一样的小白理解；

### 2、使用指针数组进行动态开辟 ###

#include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    
    #define Row 2
    #define Column 3
    
    int main() {
        
        int i = 0, j = 0;
        int **p = (int **) malloc(sizeof(int *) * Row);
    
        //通俗的理解为创建了一个包含2个整型指针的数组, 即确立了数组的行数
        for (i = 0; i < Row; i++) {
        
            p[i] = (int *) malloc(sizeof(int) * Column);
        }
    
        //为每一个指针指向的位置开辟3个整型空间, 即确立了数组的列数
        for (i = 0; i < Row; i++) {
        
            for (j = 0; j < Column; j++) {
        
                scanf("%d", &p[i][j]);
            }
        }
    
        // 打印指针地址
        for (i = 0; i < Row; i++) {
        
            for (j = 0; j < Column; j++) {
        
                printf("\n所申请的地址：%d", &p[i][j]);
            }
        }
    
        // 打印
        for (i = 0; i < Row; i++) {
        
            for (j = 0; j < Column; j++) {
        
                printf("\n输出：%d", p[i][j]);
            }
        }
    
        //循环释放指向每一行数据的指针, 形式上类似于取二维数组的每一行的首地址时，arr【Row】
        for (i = 0; i < Row; i++) {
        
            free(p[i]);
            p[i] = NULL;
        }
        free(p); //释放指向储存有2个行指针的数组的指针
        p = NULL;
        return 0;
    }

打印结果：

9
    6
    5
    0
    2
    1
    
    所申请的地址：216431488
    所申请的地址：216431492
    所申请的地址：216431496
    所申请的地址：216431520
    所申请的地址：216431524
    所申请的地址：216431528
    输出：9
    输出：6
    输出：5
    输出：0
    输出：2
    输出：1
    Process finished with exit code 0

特点

1.  每一行元素所占空间连续，但行与行间并不连续；
2.  释放步骤繁琐，易造成漏释放。

### 3、使用数组指针进行动态开辟 ###

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
    
    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    
    #define Row 2
    #define Column 3
    
    int main() {
        
        int i = 0, j = 0;
        int(*p)[Column] = (int (*)[Column]) malloc(sizeof(int) * Row * Column); //一次性开辟所需的全部空间
    
        // 控制台输入元素
        for (i = 0; i < Row; i++) {
        
            for (j = 0; j < Column; j++) {
        
                scanf("%d", &p[i][j]);
            }
        }
    
        // 打印指针地址
        for (i = 0; i < Row; i++) {
        
            for (j = 0; j < Column; j++) {
        
                printf("\n所申请的地址：%d", &p[i][j]);
            }
        }
    
        // 打印
        for (i = 0; i < Row; i++) {
        
            for (j = 0; j < Column; j++) {
        
                printf("\n输出：%d", p[i][j]);
            }
        }
    
        free(p);
        p = NULL;
        return 0;
    }

打印结果：

5
    3
    8
    9
    1
    3
    
    所申请的地址：1626110816
    所申请的地址：1626110820
    所申请的地址：1626110824
    所申请的地址：1626110828
    所申请的地址：1626110832
    所申请的地址：1626110836
    输出：5
    输出：3
    输出：8
    输出：9
    输出：1
    输出：3
    Process finished with exit code 0

特点

1.  所申请的空间全部连续；
2.  释放空间简便。

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参考资料：  
[c语言动态开辟数组（一维与二维）][c]

[c]: https://blog.csdn.net/AZ10000000/article/details/123823047