c语言动态数组的实现

动态数组是在程序运行时动态分配内存空间的数组,可以根据需要随时改变大小。在C语言中,动态数组通常通过指针和malloc函数来实现。

  1. 使用malloc函数动态分配内存空间:
int *arr;
int size = 10;
arr = (int*)malloc(size * sizeof(int));
  1. 使用realloc函数调整动态数组的大小
int new_size = 20;
arr = (int*)realloc(arr, new_size * sizeof(int));
  1. 使用free函数释放动态数组占用的内存
free(arr);
  1. 使用指针操作动态数组元素:
arr[0] = 10;
arr[1] = 20;

需要注意的是,动态数组在使用完毕后应该及时释放内存,避免内存泄漏。另外,使用动态数组时需要注意数组下标的范围,避免访问越界导致程序崩溃。

动态数组的实现

模块化的编程方式:将头文件,函数,和main文件分离出来

函数头文件:对函数和结构体进行声明

函数头文件的代码

#ifndef __MALLOC_H_
#define __MALLOC_H_
#include <stdbool.h>
// 定义符号常量,确定数组拥有的元素个数
#define VECTOR_INIT_CAPACITY 1
// 定义学生结构体:包含学生 id 名字,性别...
struct student {int id;char name[20];int gender;int mark;};// 动态数组vector包含动态数组的4个方法
struct vector {bool (*append) (struct vector* pVec, struct student data);struct student(*get)(struct vector* pVec, int index);void (*clear)(struct vector* pVec);void (*remove)(struct vector* pVec, int index);struct student* pData;// 数组首元素指针int size; // 数组已经存放的大小int capacity; // 数组容器的容量};
void vectorInit(struct vector* pVec); // 初始化函数
bool vectorAppend(struct vector* pVec, struct student data);// 函数的添加
struct student vectorGet(struct vector* pVec, int index); // 获取数据
void vectorRemove(struct vector* pVec, int index); // 移除数组中的元素
void vectorClear(struct vector* pVec); // 清空数组
void vectorDestroy(struct vector* pVec); // 销毁数组#endif

数组实现函数UTIL类别

函数具体实现代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include "MallocLineData.h"
// 初始化函数
void vectorInit(struct vector* pVec) {// 初始化对象的方法pVec->get = vectorGet;pVec->append = vectorAppend;pVec->remove = vectorRemove;pVec->clear = vectorClear;pVec->pData = (struct student*)malloc(sizeof(struct student) * VECTOR_INIT_CAPACITY);pVec->size = 0;pVec->capacity = VECTOR_INIT_CAPACITY;
}
// 添加函数的代码
bool vectorAppend(struct vector* pVec, struct student data) {if (pVec->size >= pVec->capacity) {struct student* newData = (struct student*)realloc(pVec->pData, pVec->capacity * sizeof(struct student) * 2);if (newData == NULL) {return false;}pVec->pData = newData;pVec->capacity = 2 * pVec->capacity;}pVec->pData[pVec->size] = data;pVec->size++;return true;
}
// 获取数组元素的首地址
struct student vectorGet(struct vector* pVec, int index) {return pVec->pData[index];
}
// 移除数组中的元素
void vectorRemove(struct vector* pVec, int index) {for (int i = index; i < pVec->size - 1; i++) {pVec->pData[i] = pVec->pData[i + 1];}pVec->size -= 1;
}
//清除数组中元素的方法
void vectorClear(struct vector* pVec) {if (pVec->pData != NULL) {free(pVec->pData);}pVec->pData = (struct student*)malloc(sizeof(struct student) * VECTOR_INIT_CAPACITY);pVec->size = 0;pVec->capacity = VECTOR_INIT_CAPACITY;
}
// 销毁不需要使用的数组
void vectorDestroy(struct vector* pVec) {if (pVec->pData == NULL) {return;}free(pVec->pData);pVec->pData = NULL;pVec->size = 0;pVec->capacity = 0;
}

main函数代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include "MallocLineData.h"int main()
{// 对象的声明struct vector vec;vectorInit(&vec);struct student s1 = { 1,"小黄",1,90 };vec.append(&vec, s1);for (int i = 0; i < vec.size; i++) {struct student s = vec.get(&vec, i);printf("%d %s %d %d\n", s.id, s.name, s.gender, s.mark);}printf("size:%d\n", vec.size);printf("capacity:%d\n", vec.capacity);// remove方法的测试vec.remove(&vec, 0);for (int i = 0; i < vec.size; i++) {struct student s = vec.get(&vec, i);printf("%d %s %d %d\n", s.id, s.name, s.gender, s.mark);}printf("size:%d\n", vec.size);printf("capacity:%d\n", vec.capacity);// 调用清除数据的方法vec.clear(&vec);for (int i = 0; i < vec.size; i++) {struct student s = vec.get(&vec, i);printf("%d %s %d %d\n", s.id, s.name, s.gender, s.mark);}printf("size:%d\n", vec.size);printf("capacity:%d\n", vec.capacity);// 调用销毁数据的方法vectorDestroy(&vec);for (int i = 0; i < vec.size; i++) {struct student s = vec.get(&vec, i);printf("%d %s %d %d\n", s.id, s.name, s.gender, s.mark);}printf("size:%d\n", vec.size);printf("capacity:%d\n", vec.capacity);
}

动态数组运行结果展示

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