Динамические массивы в си: Динамическое выделение памяти, динамические массивы

Динамический массив — это… Что такое Динамический массив?

Динамическим называется массив, размер которого может меняться во время исполнения программы. Для изменения размера динамического массива язык программирования, поддерживающий такие массивы, должен предоставлять встроенную функцию или оператор. Динамические массивы дают возможность более гибкой работы с данными, так как позволяют не прогнозировать хранимые объёмы данных, а регулировать размер массива в соответствии с реально необходимыми объёмами. В отличие от динамических массивов существуют статические массивы и массивы переменной длинны. Размер статического массива определяется на момент компиляции программы. Размер массива переменной длинны определяется во время выполнения программы. Отличием динамического массива от массива переменной длинны является автоматическое изменение размеров, что не трудно реализуется в случаях его отсутствия, поэтому часто не различают массивы переменной длины с динамическими массивами.

Пример динамического массива на языке «Pascal»

 byteArray : Array of Byte; // Одномерный массив
 multiArray : Array of Array of string;  // Многомерный массив

Динамические массивы (или массивы переменной длины) поддерживаются Delphi, FreePascal, но не Turbo Pascal.

Пример объявления динамического массива на языках C/C++

Одномерный динамический массив:

Создаем массив с 10-ю элементами типа int:

Си:

        int *mas = malloc (sizeof(int) * 10);

С++:

Получить доступ к значению каждого элемента можно по индексу (порядковый номер):

        mas[0] = 2; // присвоили значение 2 нулевому элементу массива mas
        mas[1] = 7; // присвоили значение 7 первому элементу массива mas
        //... и т.д.

Следовательно, если брать такой подход, то вам понадобится около десяти строк кода, чтобы проинициализировать весь массив. Для того, чтобы этого избежать напишем тоже самое в цикле:

       for(int i = 0; i < 10; i++){
               cin>>mas[i]; // пользователь вводит значение каждого i-того элемента массива
       }

После чего работаем с массивом. Также его можно вывести на экран:

       for(int i = 0; i < 10; i++){
               cout << mas[i] << endl;
       }

Для освобождения из памяти одномерного динамического массива используем:

Си:

С++: оператор delete:

Строго говоря вышеописанная реализация массива не является динамической, т.к. нет изменения размера массива во время работы, а всего лишь массивом переменной длины. Возможным решением является realloc, но можно применить только при использовании malloc, но не new. Для того чтобы изменить размер такого массива необходимо объявить еще один массив нужного размера, скопировать в него все данные и освободить память занимаемую старым массивом. В С++ библиотечным решением является std::vector. В С89 нет массивов переменной длины, они есть только в С99 (который поддерживают не все компиляторы). Некоторые (довольно старые) компиляторы С++ также не поддерживают массивов переменной длинны.

Ссылки

2. Динамические массивы — Документация Programming

Массивы в языке C

Массив — это тип данных, состоящий из элементов, расположенных в памяти
последовательно .

При использовании массивов следует учитывать ряд особенностей.

В стандарте С89 размер массива должен быть известен на этапе компиляции. В
стандарте С99 появились массивы переменной длины (Variable-length array), но
сохранялось ограничение: после объявления массива невозможно изменить
количество элементов в нем.

Массив нельзя передать в функцию. Функции, работающие с массивами, принимают
указатель на нулевой элемент и, как правило, размер массива, поскольку нет
переносимого способа узнать размер массива, располагая только указателем на
нулевой элемент.

Память для массивов выделяется в стеке . Память в стеке выделяется и
освобождается автоматически, что значительно упрощает работу с ней. Однако
размер стека ограничен. Его можно узнать, выполнив команду:

В приведенном примере размер стека составляет 8МБ. Для изменения размера стека
требуются права администратора.

Динамические массивы

На практике часто возникают задачи, в которых размер массива неизвестен на
этапе компиляции, а также может меняться в процессе работы приложения.
|
size = 5

Базовые операции с вектором.

IntVector *int_vector_new(size_t initial_capacity)

Создает массив нулевого размера.

Параметры:	initial_capacity (size_t) – исходная емкость массива
Результат:	указатель на IntVector, если удалось выделить память. Иначе NULL.

Implementation note: поскольку функция возвращает указатель, в реализации
ожидается выделение двух участков памяти: для структуры IntVector и
для массива внутри структуры. Функция должна корректно обрабатывать ошибку
при выделении любого из участков памяти, не должна возвращать указатель
частично сформированный объект и не должна приводить к утечкам памяти в
случае ошибки.

IntVector *int_vector_copy(const IntVector *v)

Результат:	Указатель на копию вектора v. NULL, если не удалось выделить память.

void int_vector_free(IntVector *v)

Освобождает память, выделенную для вектора v.

int int_vector_get_item(const IntVector *v, size_t index)

Результат:	элемент под номером index. В случае выхода за границы массива поведение не определено.

void int_vector_set_item(IntVector *v, size_t index, int item)

Присваивает элементу под номером index значение item. В случае
выхода за границы массива поведение не определено.

size_t int_vector_get_size(const IntVector *v)

Результат:	размер вектора.

size_t int_vector_get_capacity(const IntVector *v)

Результат:

емкость вектора. | size = 7 void int_vector_pop_back(IntVector *v) Удаляет последний элемент из массива. Нет эффекта, если размер массива равен 0. int int_vector_shrink_to_fit(IntVector *v) Уменьшает емкость массива до его размера. Результат: 0 в случае успешного изменения емкости, -1 в случае ошибки. int int_vector_resize(IntVector *v, size_t new_size) Изменяет размер массива. Если новый размер массива больше исходного, то добавленные элементы заполняются нулями. Если новый размер массива меньше исходного, то перевыделение памяти не происходит. Для уменьшения емкости массива в этом случае следует использовать функцию int_vector_shrink_to_fit. Результат: 0 в случае успеха, -1 в случае ошибки. Если не удалось изменить размер, массив остается в исходном состоянии. int int_vector_reserve(IntVector *v, size_t new_capacity) Изменить емкость массива. Нет эффекта, если новая емкость меньше либо равна исходной. Результат: 0 в случае успеха, -1 в случае ошибки. Если не удалось изменить емкость, массив остается в исходном состоянии. C++, Динамические массивы, Нулевая матрица 🙂 — Pyatnitsev Home Хочется вспомнить былое, так что решил поднять старые задачки и решить их снова, и по-новому. Матрица называется нулевой, если все ее элементы равны нулю. Напишите программу, которая принимает с клавиатуры число N, создает нулевую матрицу размера N на N и выводит ее на экран. Исходник решил написать, используя динамический массив и си++ стиль. Комментариев по коду достаточно. Теория по динамическим массивам в си++ #include &lt;iostream&gt; using namespace std; int main() { int n = 0; cin &gt;&gt; n; // Считываем с клавиатуры n int **a = new int* [n]; // Создаем массив указателей for (int i = 0; i &lt; n; i++) { a[i] = new int [n]; // Создаем элементы } // А дальше работа как с обычным массивом. for (int i = 0; i &lt; n; i++) { for (int j = 0; j &lt; n; j++) { a[i][j] = 0; // Каждый элемент равен нулю cout &lt;&lt; a[i][j] &lt;&lt; » «; // Вывести элементы на консольку } cout &lt;&lt; endl; // Двумерный массив. Строка кончилась, переводим строку и на консоли } // Удаление массива for (int i = 0; i &lt; n; i++) { delete[]a[i]; // Удаляем каждый элемент } delete [] a; // А потом массив return 0; } 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 #include &lt;iostream&gt;   using namespace std;   int main() { int n = 0; cin &gt;&gt; n; // Считываем с клавиатуры n int **a = new int* [n]; // Создаем массив указателей for (int i = 0; i &lt; n; i++) { a[i] = new int [n]; // Создаем элементы } // А дальше работа как с обычным массивом. for (int i = 0; i &lt; n; i++) { for (int j = 0; j &lt; n; j++) { a[i][j] = 0; // Каждый элемент равен нулю cout &lt;&lt; a[i][j] &lt;&lt; » «; // Вывести элементы на консольку } cout &lt;&lt; endl; // Двумерный массив. Строка кончилась, переводим строку и на консоли } // Удаление массива for (int i = 0; i &lt; n; i++) { delete[]a[i]; // Удаляем каждый элемент } delete [] a; // А потом массив return 0; } Пример работы: Инициализация динамического массива c Как проиницилизировать динамический массив целых чисел ( int ) при его объявлении? 1 ответ 1 Создайте vector . У него есть конструктор: Вот в него передайте число элементов и начальное значение. Или можете передать начальные значения в этот конструктор, если они у вас уже есть: Использование вектора решит все ваши проблемы с изменением размера динамического массива в последующем. Если вам нужен голый массив, то можно забить его нулями, записав в конце скобочки: А конкретные значения поддерживаются современными компиляторами: Всем привет! В этой статье мы создадим массив и переменные применяя указатели. Если вы еще не почитали прошлую (начальную) статью про указатели, то советуем сначала изучить ее. Ну а если вы это все знаете, то погнали! Быстрый переход по статье. Что такое динамические переменные Динамические переменные — это переменные, которые созданы напрямую с помощью указателей. Для них существует функция удаление (это мы разберем ниже). Чтобы мы могли полноценно создавать динамические переменные, нам понадобится изучить конструктор — new , после его использования в оперативной памяти компьютера выделяются ячейки на тот тип данных, который мы указали. На каждый тип данных выделяется разное количество ячеек. Как создать динамические переменные в C++ Для создания динамических переменных нам понадобится применять конструкцию ниже: Давайте подробно ее разберем: — указанный тип данных почти ни на что не повлияет. Читайте ниже. new — это конструктор, который и будет заключительным звеном для создания нашей переменной. — здесь нам понадобится указать тип, какой будет храниться в переменной. Он необязательно должен совпадать с типом указателя. — с помощью круглых скобок можно указать значение переменной еще при ее инициализации. Использование круглых скобок в этой конструкции необязательно. Вы должны знать! Если тип переменной отличается от типа указателя — то эта динамическая переменная будет весить больше в оперативной памяти, чем такая же переменная с одинаковыми типами! Пример использования динамических переменных Внизу мы решили использовать динамические переменные: В строке 7: мы объявили переменную, оперируя конструктором new . Дальше в строке 11: значение нашей переменной становится равно 10. И в самом конце, в строке 15: выводим значение нашей переменной на экран. Важно помнить! Динамические переменные — это указатели, и поэтому перед ними обязательно должен стоять оператор * . Удаление динамических переменных Как мы говорили выше, у нас есть возможность освобождать память переменной или, если понятным языком, удалять переменную из оперативной памяти ПК. Конечно, эта переменная и так удалится из оперативной памяти компьютера при завершении программы. Но если нам захотелось удалить ее еще в середине программы, то это будет возможно благодаря оператору delete . Чтобы его использовать, нужно применить конструкцию ниже: В самом начале мы используем оператор delete . Дальше идет имя переменной. Вы должны обратить внимание на отсутствие оператора * перед именем переменной. Многие начинающие прогеры забывают про это и в дальнейшем пытаются найти ошибку часами. Статическое и динамическое объявление переменных Статическое объявление переменных имеет такой вид: int number; Использование динамических переменных имеет маленький плюс. Он заключается в освобождении памяти переменной до завершения программы. Благодаря этому мы можем сначала удалить переменную, а потом ее снова создать в другом участке программы (когда это нам будет нужно). Что такое динамические массивы Мы уже знакомы с миром массивов в C++. Мы не раз создавали их на определенное количество ячеек и при этом использовали статическое создание массивов. Но еще ни разу не затрагивали их использование с указателями! Мы создавали массивы на сто тысяч элементов, а то и больше. И не один раз бывало, что большое количество ячеек оставались неиспользованными. Это является неправильным применением оперативной памяти в ПК. Чтобы мы бесполезно не использовали оперативную память в компьютере, нам понадобится оперировать с указателями в свете массивов. Нам нужно вспомнить, что для создания статического массива количество ячеек нужно задавать числовой константой (а не переменной). Это очень неприятно, потому что в программе мы не знаем, сколько нам может понадобится ячеек. Например, пользователь захотел вписать 1000 чисел в массив, а мы из-за незнания этого факта сделали массив всего лишь на 500 ячеек. Динамический массив — это массив, у которого количество ячеек можно задавать и переменной, и числовой константой. Это большой плюс перед использованием статического массива. Как работают динамические массивы Для работы динамических массивов нам понадобится при инициализации указатель (всего лишь при инициализации!) и уже знакомый конструктор new . Как создать динамический массив в C++ Чтобы создать динамический массив мы будем использовать конструкцию ниже: Очень часто возникают задачи обработки массивов данных, размерность которых заранее неизвестна. В этом случае возможно использование одного из двух подходов: выделение памяти под статический массив, содержащий максимально возможное число элементов, однако в этом случае память расходуется не рационально; динамическое выделение памяти для хранение массива данных. Для использования функций динамического выделения памяти необходимо описать указатель, представляющий собой начальный адрес хранения элементов массива. Начальный адрес статического массива определяется компилятором в момент его объявления и не может быть изменен. Для динамического массива начальный адрес присваивается объявленному указателю на массив в процессе выполнения программы. Стандартные функции динамического выделения памяти Функции динамического выделения памяти находят в оперативной памяти непрерывный участок требуемой длины и возвращают начальный адрес этого участка. Функции динамического распределения памяти: Для использования функций динамического распределения памяти необходимо подключение библиотеки : Поскольку обе представленные функции в качестве возвращаемого значения имеют указатель на пустой тип void , требуется явное приведение типа возвращаемого значения. Для определения размера массива в байтах, используемого в качестве аргумента функции malloc() требуется количество элементов умножить на размер одного элемента. Поскольку элементами массива могут быть как данные простых типов, так и составных типов (например, структуры), для точного определения размера элемента в общем случае рекомендуется использование функции Память, динамически выделенная с использованием функций calloc(), malloc() , может быть освобождена с использованием функции «Правилом хорошего тона» в программировании является освобождение динамически выделенной памяти в случае отсутствия ее дальнейшего использования. Однако если динамически выделенная память не освобождается явным образом, она будет освобождена по завершении выполнения программы. Динамическое выделение памяти для одномерных массивов Форма обращения к элементам массива с помощью указателей имеет следующий вид: Пример на Си : Организация динамического одномерного массива и ввод его элементов. Результат выполнения программы: Динамическое выделение памяти для двумерных массивов Пусть требуется разместить в динамической памяти матрицу, содержащую n строк и m столбцов. Двумерная матрица будет располагаться в оперативной памяти в форме ленты, состоящей из элементов строк. При этом индекс любого элемента двумерной матрицы можно получить по формуле index = i*m+j; где i — номер текущей строки; j — номер текущего столбца. Рассмотрим матрицу 3×4 (см. рис.) Индекс выделенного элемента определится как index = 1*4+2=6 Объем памяти, требуемый для размещения двумерного массива, определится как n·m·(размер элемента) Однако поскольку при таком объявлении компилятору явно не указывается количество элементов в строке и столбце двумерного массива, традиционное обращение к элементу путем указания индекса строки и индекса столбца является некорректным: Правильное обращение к элементу с использованием указателя будет выглядеть как p — указатель на массив, m — количество столбцов, i — индекс строки, j — индекс столбца. Пример на Си Ввод и вывод значений динамического двумерного массива Результат выполнения Возможен также другой способ динамического выделения памяти под двумерный массив — с использованием массива указателей. Для этого необходимо: выделить блок оперативной памяти под массив указателей; выделить блоки оперативной памяти под одномерные массивы, представляющие собой строки искомой матрицы; записать адреса строк в массив указателей. Графически такой способ выделения памяти можно представить следующим образом. При таком способе выделения памяти компилятору явно указано количество строк и количество столбцов в массиве. Пример на Си Результат выполнения программы аналогичен предыдущему случаю. С помощью динамического выделения памяти под указатели строк можно размещать свободные массивы. Свободным называется двухмерный массив (матрица), размер строк которого может быть различным. Преимущество использования свободного массива заключается в том, что не требуется отводить память компьютера с запасом для размещения строки максимально возможной длины. Фактически свободный массив представляет собой одномерный массив указателей на одномерные массивы данных. Для размещения в оперативной памяти матрицы со строками разной длины необходимо ввести дополнительный массив m , в котором будут храниться размеры строк. Пример на Си : Свободный массив Результат выполнения Перераспределение памяти Если размер выделяемой памяти нельзя задать заранее, например при вводе последовательности значений до определенной команды, то для увеличения размера массива при вводе следующего значения необходимо выполнить следующие действия: Выделить блок памяти размерности n+1 (на 1 больше текущего размера массива) Скопировать все значения, хранящиеся в массиве во вновь выделенную область памяти Освободить память, выделенную ранее для хранения массива Переместить указатель начала массива на начало вновь выделенной области памяти Дополнить массив последним введенным значением Все перечисленные выше действия (кроме последнего) выполняет функция ptr — указатель на блок ранее выделенной памяти функциями malloc() , calloc() или realloc() для перемещения в новое место. Если этот параметр равен NULL , то выделяется новый блок, и функция возвращает на него указатель. size — новый размер, в байтах, выделяемого блока памяти. Если size = 0 , ранее выделенная память освобождается и функция возвращает нулевой указатель, ptr устанавливается в NULL . Размер блока памяти, на который ссылается параметр ptr изменяется на size байтов. Блок памяти может уменьшаться или увеличиваться в размере. Содержимое блока памяти сохраняется даже если новый блок имеет меньший размер, чем старый. Но отбрасываются те данные, которые выходят за рамки нового блока. Если новый блок памяти больше старого, то содержимое вновь выделенной памяти будет неопределенным. Пример на Си Выделить память для ввода массива целых чисел. После ввода каждого значения задавать вопрос о вводе следующего значения. Результат выполнения создание динамического массива – Падение в невесомость Массивы представляют собой структурированный тип данных, который характеризуется тем, что все элементы, в него входящие, имеют один тип. При инициализации массива нужно указывать его имя, а также количество элементов. Определение массива, чаще всего, предполагает обязательное указание его размерности. Например: int A[5]; // определение массива из 5 элементов типа int int A[5][5]; // определение массива размерностью 5х5 элементов типа int int A[]={1,2,3}; // определение массива с инициализацией его элементов int A[5]={1,2}; // определение массива с частичной инициализацией его элементов static int A[5]; // определение массива. Все элементы этого массива примут значение 0 int A[5]; // определение массива из 5 элементов типа int int A[5][5]; // определение массива размерностью 5х5 элементов типа int int A[]={1,2,3}; // определение массива с инициализацией его элементов int A[5]={1,2}; // определение массива с частичной инициализацией его элементов static int A[5]; // определение массива. Все элементы этого массива примут значение 0 В целом, все просто. Сложности возникают, когда появляется надобность в инициализации массива, размерность которого заранее неизвестна. В такой ситуации придется прибегнуть к указателям. Выглядит сие действо так: double* Mas1 = new double[kol1]; double* Mas1 = new double[kol1]; Здесь Mas1 – название массива, а kol1 – его размерность, которая будет определена по ходу выполнения программы. Бывает и так, что возникает надобность в создании двумерного массива, которому предстоит содержать заранее неизвестное количество элементов. В таком случае инициализация массива может быть таковой: double** Mas2 = new double*[kol2]; for(int i=0;i&lt;kol2;i++) Mas2[i]=new double[kol2]; double** Mas2 = new double*[kol2]; for(int i=0;i&lt;kol2;i++) Mas2[i]=new double[kol2]; Здесь Mas2 – название массива, а kol2 – его размерность, которая будет определена по ходу выполнения программы. Как видите, для инициализации двумерного массива, размерность которого будет определена по ходу выполнения программы, придется воспользоваться циклом. Надеюсь, разберетесь =) Будут вопросы – задавайте! Динамические массивы на C++ Динамические массивы на C++   Статические массивы, аля int a[3]={3,5,7}, хороши своей простотой. Но бывают случаи, когда «статика» массивов мешает. Например, Вы хотите написать программу перемножения матриц любых порядков. Вот тут статический массив не просто мешает — его применение здесь практически невозможно! Итак, встречайте — динамический массив! Что же это такое? Это когда Вы во время работы своей программы (а не во время разработки) можете менять размеренность массивов. И начнем мы с одномерных (векторных) массивов. int x = 5; // тут задается «длина» массива (при заданном значении нам доступно 5 элементов int) int *arr = new int[x]; // это создание // а это проверка arr[0]=1347; arr[4]=-124;     cout << arr[0] << endl << arr[4] << endl; Освобождение памяти (или удаление, что не совсем точно) производиться так: Двумерные (матричные) массивы создаются немногим сложнее: int x = 5; int y = 5; /* размеры масива */     int **arr = new int*[x]; for(int i=0;i<x;i++) arr[i]=new int[y]; «Удаление» производиться так: for(int i=0;i<x;i++) delete[]arr[i]; delete[]arr; Трехмерные массивы: int x = 5; int y = 5; int z = 4; /* размеры массива */ int ***arr = new int**[x]; for(int i=0;i<x;i++) { arr[i]=new int*[y]; for(int j=0;j<y;j++) arr[i][j]=new int[z]; } Удаление трехмерных массивов производиться так: for(int i=0;i<x;i++) { for(int j=0;j<y;j++) { } delete[]arr[i]; } delete[]arr; Четырех-, пяти- а также n-мерные создаются по тому же алгоритму. Для примера покажу четырехмерный: int x=3,y=3,z=3,t=3; int ****arr = new int***[x]; for(int i=0;i<x;i++) { arr[i] = new int**[y]; for(int j=0;j<y;j++) { arr[i][j] = new int*[z]; for(int k=0;k<z;k++) { arr[i][j][k] = new int[t]; } } } Мы создавали только массивы типа int. Также само можно создавать и других типов. Ниже динамический массив типа float: int x = 3; int y = 7; float **arr = new float*[x]; for(int i=0;i<x;i++) arr[i]=new float[y]; Удаляется он так же само. Не забудьте внести iostream.h чтобы cout работал (#include <iostream.h>) Написанные файлы можно скачать (для Linux) тут (для Windows) тут. Дерзайте!   НАЗАД Что такое динамические массивы в C Массив — это мощная и простая в использовании структура данных, представленная на языке C. Мы знаем, что массивы обеспечивают легкий доступ к своим элементам, а целые массивы можно легко манипулировать с помощью циклов. Однако есть некоторые недостатки / ограничения массивов: 1. Невозможность изменить размер массива во время выполнения: Поскольку память для массивов выделяется во время компиляции, невозможно изменить размер массива во время выполнения программы. . Таким образом, если заявленный размер массива в какой-то ситуации недостаточен, исполняемая программа практически бесполезна.В таких ситуациях нам необходимо соответствующим образом изменить исходный код и перекомпилировать программу. Это либо невозможно (если исходный код недоступен), либо очень сложно (если исполняемый файл должен быть распространен среди большого количества людей). Кроме того, невозможно уменьшить размер массива для экономии памяти в ситуациях, когда требуется меньшее количество элементов массива. 2. Потери памяти: Поскольку размер массива не может быть увеличен во время выполнения, программист имеет тенденцию объявлять массивы намного больше, чем обычно требуется, для обслуживания некоторых непредвиденных ситуаций.Это приводит к потере памяти при большинстве казней. Чтобы преодолеть эти ограничения, мы можем реализовать динамические массивы , используя функцию динамического распределения памяти языка C. Это позволяет программисту выделять для массивов только необходимую память. Например, если в классе всего 35 студентов, массив для хранения имен студентов этого класса будет выделен для хранения только 35 элементов. С другой стороны, при использовании статического распределения памяти мы могли бы использовать гораздо большие массивы, скажем, имеющие 100 элементов, что приведет к большой потере памяти. Общие шаги для работы с динамическим массивом типа Tare следующие: 1. Переменная-указатель подходящего типа (например, T * для вектора, T ** для матрицы и т. Д.) Объявляется для указания на массив, память для которого должна быть выделена во время выполнения. 2. Во время выполнения программы определяется желаемый размер массива (например, посредством взаимодействия с пользователем, файлового ввода-вывода или с помощью некоторых вычислений). 3. Требуемая память динамически выделяется указателю, предпочтительно с использованием определяемой пользователем функции распределения памяти (например,g., ivec_alloc для вектора int, imat_alloc для матрицы int и т. д.), который, в свою очередь, использует функции malloc или calloc. 4. Теперь динамический массив можно использовать обычным образом. Таким образом, к его элементам можно получить доступ с помощью операторов индекса (например, a [ i ] для вектора, a [ i ] [j] для матрицы и т. Д.), А массив можно обработать с помощью циклов. Кроме того, мы можем передавать эти массивы функциям, хотя есть некоторые различия для двух и более высоких измерений. 5.При желании мы можем изменить размер этого массива, предпочтительно с помощью пользовательской функции (скажем, ivec_realloc, imat_realloc и т. Д.), Которая, в свою очередь, использует стандартную библиотечную функцию realloc и продолжает работать с ней. 6. Когда этот динамический массив больше не требуется в программе, мы должны вернуть его в систему, используя бесплатную функцию для векторов и определяемую пользователем функцию (например, imat _free) для матриц и многомерных массивов. Как мы только что видели, для динамического выделения массива требуется довольно много кода.Если программе требуется большое количество динамических массивов, что вполне возможно даже в небольшом приложении, мы получим много повторяющегося кода для распределения памяти. Мы можем избежать этого повторяющегося кода и сделать наши программы краткими и более удобочитаемыми, определив функции для выделения / освобождения таких массивов. Динамическая память — Учебники по C ++ Новые и новые операторы [] Динамическая память выделяется с помощью оператора new . За новым следует спецификатор типа данных и, если требуется последовательность из более чем одного элемента, их количество в скобках [] .Он возвращает указатель на начало нового выделенного блока памяти. Его синтаксис: указатель = новый тип указатель = новый тип [число_элементов] Первое выражение используется для выделения памяти для хранения одного единственного элемента типа типа . Второй используется для выделения блока (массива) элементов типа типа , где число_элементов — целочисленное значение, представляющее их количество. Например: 1 2 int * foo; foo = новый int [5]; В этом случае система динамически выделяет пространство для пяти элементов типа int и возвращает указатель на первый элемент последовательности, который назначен на foo (указатель).Следовательно, foo теперь указывает на допустимый блок памяти с пространством для пяти элементов типа int . Здесь foo является указателем, и, таким образом, к первому элементу, на который указывает foo , можно получить доступ либо с помощью выражения foo [0] , либо с помощью выражения * foo (оба эквивалентны) . Ко второму элементу можно получить доступ с помощью foo [1] или * (foo + 1) , и так далее … Существует существенная разница между объявлением обычного массива и выделением динамической памяти для блока память с использованием новых .Наиболее важным отличием является то, что размер регулярного массива должен быть постоянным выражением , и, следовательно, его размер должен быть определен в момент разработки программы, до ее запуска, тогда как распределение динамической памяти выполняется новый позволяет назначать память во время выполнения, используя любое значение переменной в качестве размера. Динамическая память, запрошенная нашей программой, выделяется системой из кучи памяти. Однако память компьютера — ограниченный ресурс, и он может быть исчерпан.Следовательно, нет никаких гарантий, что все запросы на выделение памяти с использованием оператора new будут удовлетворены системой. C ++ предоставляет два стандартных механизма для проверки успешности выделения: Один — путем обработки исключений. При использовании этого метода при сбое выделения создается исключение типа bad_alloc . Исключения — это мощная функция C ++, которая будет описана позже в этих руководствах. Но пока вы должны знать, что если это исключение выбрасывается и оно не обрабатывается конкретным обработчиком, выполнение программы прекращается. Этот метод исключения используется по умолчанию в new и используется в декларации, например: foo = новый int [5]; // если выделение не удается, генерируется исключение Другой метод известен как nothrow , и то, что происходит при его использовании, заключается в том, что при сбое выделения памяти вместо выдачи исключения bad_alloc или завершения программы указатель, возвращаемый new , имеет значение null. указатель , и программа продолжит свое выполнение в обычном режиме. Этот метод можно указать с помощью специального объекта с именем nothrow , объявленного в заголовке , в качестве аргумента для new : foo = new (nothrow) int [5]; В этом случае, если выделение этого блока памяти не удается, сбой можно обнаружить, проверив, является ли foo нулевым указателем: 1 2 3 4 5 int * foo; foo = new (nothrow) int [5]; , если (foo == nullptr ) { // ошибка при назначении памяти.Принять меры. } Этот метод nothrow , вероятно, создаст менее эффективный код, чем исключения, поскольку он подразумевает явную проверку значения указателя, возвращаемого после каждого выделения. Таким образом, механизм исключения обычно предпочтительнее, по крайней мере, для критических распределений. Тем не менее, в большинстве будущих примеров будет использоваться механизм nothrow из-за его простоты. Операторы удаляют и удаляют [] В большинстве случаев динамически выделяемая память требуется только в течение определенных периодов времени в программе; когда она больше не нужна, ее можно освободить, чтобы память снова стала доступной для других запросов динамической памяти.Это цель оператора delete , синтаксис которого: 1 2 удалить указатель ; удалить указатель []; Первый оператор освобождает память одного элемента, выделенного с использованием new , а второй освобождает память, выделенную для массивов элементов с помощью new и размера в скобках ( [] ). Значение, переданное в качестве аргумента для delete , должно быть либо указателем на блок памяти, ранее выделенным с помощью new , либо нулевым указателем (в случае нулевого указателя , удаление не дает никакого эффекта ). 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 // помним-о-матик #include #include <новое> с использованием пространства имен std; int main () { int i, n; внутренний * p; cout << «Сколько чисел вы хотите ввести?» ; cin >> я; p = новый (без выстрела) int [i]; , если (p == nullptr ) cout << «Ошибка: не удалось выделить память» ; еще { для (n = 0; n "Введите число:" ; cin >> p [n]; } cout << "Вы ввели:" ; для (n = 0; n "," ; удалить [] п; } возврат 0; } Сколько цифр вы хотите ввести? 5 Введите номер: 75 Введите номер: 436 Введите номер: 1067 Введите число: 8 Введите число: 32 Вы ввели: 75, 436, 1067, 8, 32, Обратите внимание, что значение в скобках в новом операторе является значением переменной, введенным пользователем ( i ), а не постоянным выражением: p = новый (без стрелы) int [i]; Всегда существует вероятность того, что пользователь вводит значение для i настолько большое, что система не может выделить для него достаточно памяти.Например, когда я попытался дать значение 1 миллиард на вопрос «Сколько чисел», моя система не смогла выделить такой объем памяти для программы, и я получил текстовое сообщение, которое мы подготовили для этого случая (Ошибка : память не удалось выделить ). Считается хорошей практикой для программ всегда иметь возможность обрабатывать сбои при выделении памяти либо путем проверки значения указателя (если nothrow ), либо путем перехвата правильного исключения. % PDF-1.4 % 592 0 объект > эндобдж xref 592 57 0000000016 00000 н. 0000001491 00000 н. 0000001686 00000 н. 0000001758 00000 н. 0000002027 00000 н. 0000004491 00000 н. 0000004969 00000 н. 0000005008 00000 н. 0000005637 00000 п. 0000006493 00000 н. 0000007298 00000 н. 0000007704 00000 н. 0000007965 00000 п. 0000008079 00000 п. 0000009459 00000 н. 0000009854 00000 н. 0000010140 00000 п. 0000010503 00000 п. 0000012198 00000 п. 0000012498 00000 п. 0000012938 00000 п. 0000013221 00000 п. 0000013262 00000 н. 0000014054 00000 п. 0000014201 00000 п. 0000014224 00000 п. 0000014524 00000 п. 0000015323 00000 п. 0000016589 00000 п. 0000016611 00000 п. 0000016667 00000 п. 0000017645 00000 п. 0000017667 00000 п. 0000017775 00000 п. 0000018703 00000 п. 0000018726 00000 п. 0000019991 00000 п. 0000020014 00000 н. 0000021264 00000 н. 0000021286 00000 п. 0000022344 00000 п. 0000022367 00000 п. 0000023634 00000 п. 0000023657 00000 п. 0000026878 00000 п. 0000027740 00000 п. 0000029217 00000 п. 0000034592 00000 п. 0000036086 00000 п. 0000038720 00000 п. 0000040061 00000 п. 0000075524 00000 п. 0000075551 00000 п. 0000075578 00000 п. 0000075605 00000 п. 0000002068 00000 н. 0000004468 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 593 0 объект > эндобдж 594 0 объект > эндобдж 595 0 объект > / Кодировка> >> / DA (/ Helv 0 Tf 0 г) >> эндобдж 596 0 объект > эндобдж 647 0 объект > транслировать HVkpW? Ֆ% dJXmiSI] ClimY ڧ l @ $ Ж` ؖ & i $ 4 ) DФd9 «X t: qVm1l] h5 ~ s {= ;, B # ΅ (t! ʻV ~ ѡ {mR] / = rr; -GW [? W 6wGE | Rk3 \ Rz? Ќ &, 3% 9WJˊ «Zr +) ˩6Z-‘h / iE |` _zi3 @ 훑 g70 ^ — = } 6} L = oB * (), + u͐.* Ya6kk Урок 5 — Динамические массивы (векторы) на языке C На предыдущем уроке, Динамические строки и структуры на языке C, мы узнали, как работать с динамически выделенные строки и структуры. До сих пор выделенная нам память была ограничено. Независимо от того, выделяли ли мы память динамически во время выполнения, или C выделил это для нас, мы всегда сталкивались с его пределами. Например, мы должны были следить от количества хранимых чисел, чтобы он не превышал размер массива. В следующих двух C учебники, мы наконец узнаем, как хранить неограниченное количество элементов в объем памяти.Мы дополним знания, необходимые для создания реальных приложений. в C. Динамические массивы (векторы) Мы уже знаем, что элементы массива хранятся сразу после друг друга в памяти. Мы также знаем, что размер массива ограничен. Как только мы создадим массив, мы должны указать, сколько места должно быть зарезервировано операционной системой (какой длины должен быть ряд нулей и единиц). Например, если мы запрограммировали телефонная книга, очень сложно оценить, сколько номеров будет у нашего пользователя.Будет 10 или 1000? Мы могли создать массив из 1000 телефонных номеров. Пользователь тогда использовали бы только его часть, и это все равно было бы лучшим решением, чем если бы мы недооценил размер массива, и приложение сообщило пользователю, что нет больше места для хранения (в лучшем случае) или если память переполнена. Но как сделать это правильно? … Конец превью … Продолжить дальше Вы получите знания на сотни тысяч за несколько крон Вы пришли сюда, и это здорово! Мы считаем, что первые уроки показали вам что-то новое и полезное. Хотите продолжить курс? Перейдите в премиум-раздел . Эта статья находится под лицензией: Premium, покупая эту статью, вы соглашаетесь с условиями использования. Автор — программист, увлекающийся веб-технологиями, ведущий автор статей на ICT.social. Он делится своими знаниями с сообществом и всегда стремится к совершенствованию. Он считает, что каждый может делать то, что хочет. Дэвид изучал информационные технологии в Университете Юникорн — престижном колледже, дающем образование в области информационных технологий и экономики. Объявление и инициализация массивов на C / C ++ — Techie Delight В этом посте будет обсуждаться, как объявлять и инициализировать массивы в C / C ++. 1. Объявление массивов на C / C ++ ⮚ Выделить память в стеке В C / C ++ мы можем создать массив, как показано ниже: Приведенный выше код создает статический целочисленный массив, имеющий размер 5. Он выделяет память в стеке, а объем этой памяти ограничен объемом функции, в которой объявлен массив.Эта память будет автоматически освобождена после выхода из функции. ⮚ Выделить память в куче В C ++ мы можем создать динамический массив с помощью оператора new . С помощью оператора new память выделяется для массива во время выполнения в куче. Например, следующий код создаст динамический целочисленный массив размером 5 в куче. Если для массива недостаточно памяти, произойдет переполнение кучи. Будьте осторожны, чтобы явно освободить эту память с помощью оператора delete ; в противном случае произойдет утечка памяти, которая в какой-то момент может привести к сбою программы. В C мы можем использовать функции malloc () и free () вместо new и delete , соответственно. int n = 5; int * arr = (int *) malloc (n * sizeof (int)); // остаток кода бесплатно (обр); 2. Инициализировать массивы на C / C ++ а. Чтобы инициализировать массив на C / C ++, мы можем предоставить список инициализаторов, например, int arr [5] = {1, 2, 3, 4, 5}; или int arr [] = {1, 2, 3, 4, 5}; Элементы массива появятся в том же порядке, что и элементы, указанные в списке инициализатора. г. В случае, если мы указываем размер, но опускаем несколько значений из списка инициализаторов, остальные значения будут инициализированы равными 0. Например, int arr [5] = {1, 2, 3}; // приводит к [1, 2, 3, 0, 0] г. Массив будет инициализирован до 0, если мы предоставим пустой список инициализаторов или просто укажем 0 в списке инициализаторов. int arr [5] = {}; // приводит к [0, 0, 0, 0, 0] int arr [5] = {0}; // приводит к [0, 0, 0, 0, 0] г.Если используется функция calloc () , она выделяет и инициализирует массив значением 0. int n = 5; int * arr = (int *) calloc (n, sizeof (int)); // arr = [0, 0, 0, 0, 0] // остальная часть кода бесплатно (arr); e. Обратите внимание, что глобальные массивы будут инициализированы значениями по умолчанию, если инициализатор не указан. Например, целочисленные массивы инициализируются кодом 0 .Значения Double и Float будут инициализированы с помощью 0,0 . Для массивов символов значение по умолчанию — '\ 0' . Для массива указателей значение по умолчанию — nullptr . Для строк значение по умолчанию — пустая строка "" . Это все об объявлении и инициализации массивов в C / C ++. Подробнее: Инициализировать все элементы массива одинаковым значением в C / C ++ Спасибо за прочтение. Используйте наш онлайн-компилятор для публикации кода в комментариях с использованием C, C ++, Java, Python, JavaScript, C #, PHP и многих других популярных языков программирования. Нам нравится? Направляйте нас к своим друзьям и помогайте нам расти. Счастливое кодирование 🙂 Динамический массив | Блестящая вики по математике и науке Динамический массив вносит важные накладные расходы как во времени, так и в пространстве. Время Если динамический массив перемещается так, что весь массив является непрерывным (и поэтому поиск выполняется за постоянное время), для увеличения и перемещения массива все равно потребуется время.В худшем случае асимптотически вставка нового элемента занимает O (n) O (n) O (n). Однако важно взглянуть на амортизированный анализ, чтобы увидеть, что время выполнения на самом деле меньше; в частности, O (1) O (1) O (1). Получить — O (1), Установить — O (1), Добавить * / Удалить в конце — O (1), Добавить / Удалить в начале — O (n), \ begin {array} {c} && \ text { Получить — O (1),} & \ text {Установить — O (1),} \\ & \ text {Добавить * / Удалить в конце — O (1),} & \ text {Добавить / Удалить в начале — O (n),} \ end {array} Добавить * / Удалить в конце — O (1) , Получить — O (1), Добавить / удалить в начале — O (n), Установить — O (1), * амортизированный анализ Площадь Как мы видели ранее, в динамическом массиве может быть избыточное пространство.Это избыточное пространство может быть определено как емкость-логический размер-емкость-логический размер-емкость-логический размер. В наихудшем случае это 2n − n + 12n — n + 12n − n + 1. Этот худший случай происходит сразу после роста динамического массива. Таким образом, пространство, используемое динамическим массивом, составляет O (2n) O (2n) O (2n), для фактора потраченного пространства O (n) O (n) O (n). Это упрощает линейное пространство в большой нотации, но это важный фактор, о котором следует помнить при программировании. Пробел — O (n) \ begin {array} {c} && \ text {Пробел — O (n)} \ end {array} Пробел — O (n) Вы можете подумать, что программист может просто создать массив чрезвычайно большого размера, чтобы обойти накладные расходы на динамический массив.Но создание массива, который намного больше, чем вам нужно, чрезвычайно расточает память компьютера. Будет огромное количество неиспользуемого физического дискового пространства на время выполнения вашей программы. Программисту важно понимать свою программу и то, вызывает ли она массив или динамический массив. динамических массивов динамических массивов Структуры данных и алгоритмы с шаблонами объектно-ориентированного проектирования на C ++ Вероятно, наиболее распространенный способ агрегирования данных — использовать массив.Хотя язык программирования C ++ действительно предоставляет встроенные поддержка массивов, эта поддержка не лишена недостатков. Массивы в C ++ не являются первоклассными типами данных. Не существует выражения, возвращающего значения массива. Как следствие, вы не можете использовать массив в качестве параметра фактического значения функции; вы не можете вернуть значение массива из функции; вы не можете присвоить один массив другому. (Конечно, вы можете делать все эти вещи с указателем на массив).Кроме того, индексы массива варьируются от нуля до N -1, где N — размер массива, и нет проверки границ выражений индекса массива. И, наконец, размер массива статичен и фиксируется во время компиляции, если динамическое распределение памяти не используется программистом явно. Некоторые из этих характеристик массивов отчасти связаны с тем, что в C ++ учитывая указатель T * ptr на некоторый тип T, невозможно сказать, просто по самому указателю, указывает ли он на единственный экземпляр переменной типа T или массиву переменных типа T.Более того, даже если мы знаем, что указатель указывает на массив, мы не можем определить фактическое количество элементов в этом массиве. Это в первую очередь устранение этих недостатков. что мы представляем объект Array который реализован как универсальный класс. На рисунке показан объект Array. представлен в памяти компьютера. Используются две конструкции. Первый — это структура, состоящая из трех полей — данных, базы и длины. Данные переменной-члена — это указатель на данные массива.База и длина переменных используются при расчете индекса массива. Вторая структура состоит из непрерывных ячеек памяти. которые содержат элементы массива. В реализации, представленной ниже, эта вторая структура размещается динамически. Рисунок: Представление объектов массива в памяти Объявление C ++ шаблона класса Array приведено в Program. Класс Array имеет три защищенные переменные-члены, данные, база и длина, конструкторы, деструктор и различные функции-члены.Количество функций-членов сведено к минимуму в этот пример — в « реальном мире » вы можете ожидать, что такой класс будет содержать еще много полезных функций-членов. На основе Программы, Теперь мы можем рассчитать общий объем необходимого хранилища для представления объектов Array. Пусть S ( n ) будет общим объемом памяти (памяти), необходимым для представляют объект Array который включает n элементов массива типа T. S ( n ) определяется выражением где функция — это количество байтов используется для представления памяти экземпляра объекта типа X. В C ++ размеры основных (встроенных) типов данных являются фиксированными константами. То же самое и с размерами всех указателей. Следовательно, и. Следовательно, К сожалению, поскольку Array является универсальным классом, у нас нет априори знания объема памяти используется объектом типа T. Однако, если мы предположим, что объем памяти, используемый объектом типа T — фиксированная константа, тогда S ( n ) = O ( n ). Программа: Массив Определение класса Авторские права © 1997 Бруно Р. Прейсс, P.Eng. Все права защищены. . Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт