在 C 语言中动态分配数组
Jinku Hu
2023年10月12日
本文将演示如何在 C 语言中动态分配数组的多种方法。
使用 malloc 函数在 C 语言中动态分配数组
malloc 函数是在堆上分配动态内存的核心函数。它分配给定的字节数，并返回指向内存区域的指针。因此，如果要动态分配某些对象类型的数组，首先应该声明一个类型的指针。接下来，应该通过传递元素数量乘以单个对象的大小作为参数来调用 malloc。
在下面的例子中，我们分配内存来存储一个字符字符串。按照安全编码标准的要求，将 errno 设置为 0，并检查 malloc 调用返回的指针，以验证函数的成功执行。最后，利用 memmove 函数将字符串复制到分配的内存位置。
#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define SIZE 100
const char *str = "random string to be moved";
int main() {
char *arr = NULL;
errno = 0;
arr = malloc(SIZE * sizeof(char));
if (!arr) {
perror("malloc");
exit(EXIT_FAILURE);
}
memmove(arr, str, strlen(str));
printf("arr: %s\n", arr);
free(arr);
exit(EXIT_SUCCESS);
}
输出：
arr: random string to be moved
使用 realloc 函数修改 C 语言中已经分配的内存区域
realloc 函数用于修改之前由 malloc 调用分配的内存区域的大小。它将原始内存地址和新的大小作为第二个参数。注意，realloc 可能返回与传递的相同的指针，也可能根据请求的大小和给定地址后的可用内存返回不同的指针。同时，前一个数组的内容将保持不变，直到新指定的大小。
#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define SIZE 100
const char *str = "random string to be moved";
int main() {
char *arr = NULL;
errno = 0;
arr = malloc(SIZE);
if (!arr) {
perror("malloc");
exit(EXIT_FAILURE);
}
int num = 102; // User Provided Value
for (int i = 0; i < num; ++i) {
if (i > SIZE) {
arr = realloc(arr, 2 * SIZE);
if (!arr) {
perror("realloc");
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
arr[i] = 'a';
}
free(arr);
exit(EXIT_SUCCESS);
}
使用宏在 C 语言中实现给定对象的数组分配
通常，malloc 用于分配一些用户定义结构的数组。由于 malloc 返回的是 void 指针，并且可以隐式转换为其他任何类型，所以比较好的做法是将返回的指针显式转换为对应的类型。因为它比较容易漏掉一些东西，并且不包含正确的标记，所以我们实现了一个宏表达式，取数组中的元素数和对象类型来自动构造正确的 malloc 语句，包括正确的强制转换。
#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define SIZE 100
typedef enum {
Jan,
Feb,
MAR,
APR,
MAY,
JUN,
JUL,
AUG,
SEP,
OCT,
NOV,
DEC
} month;
typedef struct {
unsigned char dd;
month mm;
unsigned yy;
} date;
#define MALLOC_ARRAY(number, type) ((type *)malloc((number) * sizeof(type)))
int main() {
date *d = NULL;
errno = 0;
d = MALLOC_ARRAY(SIZE, date);
if (!d) {
perror("malloc");
exit(EXIT_FAILURE);
}
free(d);
exit(EXIT_SUCCESS);
}
作者： Jinku Hu
