C/C++动态开辟数组【malloc() & free()】【new/delete(推荐)】【vector】

一、C语言：malloc() & free()

C语言中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

1、动态开辟一维数组 1.1 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

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。

1.2 动态创建数组

#include
#include 

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

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；
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！
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。

2、动态开辟二维数组 2.1 使用创建一维数组的思想进行动态开辟

#include
#include

#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

所申请空间连续；
释放空间简单；
思路最为简单，便于想我一样的小白理解；

2.2 使用指针数组进行动态开辟

#include
#include

#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

每一行元素所占空间连续，但行与行间并不连续；
释放步骤繁琐，易造成漏释放。

2.3 使用数组指针进行动态开辟

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include
#include

#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

所申请的空间全部连续；
释放空间简便。

二、C++的new/delete（推荐） 1、动态开辟一维数组

#include
#include

using namespace std;

int main() {
    int m = 3;
    int *arr = new int[m]; // m为大小

    // 控制台输入
    for (int i = 0; i < m; i++) {
        cin >> arr[i];
    }

    // 打印输出
    for (int i = 0; i < m; i++) {
        printf("打印输出：%dn", arr[i]);
    }

    //空间释放：
    delete[] arr;
    arr = NULL;  //可在释放空间后将arr置为NULL，以防继续访问已被释放的空间。这句可以不要。

    return 0;
}

打印结果：

3
5
6
打印输出：3
打印输出：5
打印输出：6

Process finished with exit code 0

2、动态开辟二维数组

#include

using namespace std;

int main() {
    int n = 2, m = 3;
    int **arr = new int *[n]; // 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
    // 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 (int i = 0; i < n; i++) {
        arr[i] = new int[m];
    }

    // 控制台输入
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < m; j++) {
            cin >> arr[i][j];
        }
    }

    // 打印输出
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < m; j++) {
            cout << arr[i][j] << ' ';
        }
        cout << endl;
    }

    //二维空间释放：
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        delete[] arr[i];
    }
    delete[] arr;
    arr = NULL;  //可在释放空间后将arr置为NULL，以防继续访问已被释放的空间。这句可以不要。

    return 0;
}

3、动态开辟数组、释放空间 3.1 动态开辟数组

//一维数组动态申请，c数组大小为： n
int *c=new int[n];

//二维数组动态申请，b数组大小为： n*p
int **b=new int*[n];
for(int i=0;i
    b[i]=new int[p];
}

//三维数组动态申请, a数组大小为： m*n*p:
int ***a = new int **[m];
for (int i = 0; i < m; i++) {
    a[i] = new int *[n];
    for (int j = 0; j < n; j++) {
        a[i][j] = new int[p];
    }
}

3.2 释放空间

当不再需要一个动态分配的多维数组时，可按以下步骤释放它所占用的空间。

首先释放在for循环中为每一行所分配的空间；
然后释放为行指针分配的空间；

//一维空间释放：
    delete[] c;
    c = NULL;  //可在释放空间后将c置为NULL，以防继续访问已被释放的空间。这句可以不要。

//二维空间释放：
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        delete[] b[i];
    }
    delete[] b;
    b = NULL;  //可在释放空间后将b置为NULL，以防继续访问已被释放的空间。这句可以不要。

//三维空间释放：
    for (int i = 0; i < m; i++) {
        for (j = 0; j < n; j++) {
            delete[] a[i][j];
        }
        delete[] a[i];
    }
    delete[] a;
    a = NULL;   //可在释放空间后将a置为NULL，以防继续访问已被释放的空间。这句可以不要。

3.3 案例

#include
#include

using namespace std;

int main() {
    int *a;
    int *b;
    char *c;
    a = new int;//分配一个整形空间，若成功则a指向该空间，否则a为null
    b = new int(10);//分配一个整形空间且给这个整形空间附上初值10
    c = new char[10];//分配一个字符数组（字符串）空间，即c为字符串指针

    printf("a = %X, *a = %dn", a, *a);
    printf("b = %X, *b = %dn", b, *b);
    printf("c = %X, *c = %dn", c, *c);

    delete a;//释放a所指的整形空间
    delete[]c;//释放c所指向的字符串空间，若不加【】则只是释放首地址的空间
    return 0;
}

打印结果：

a = 99CA12A0, *a = -1714782304
b = 99CA7FA0, *b = 10
c = 99CA15E0, *c = -112

Process finished with exit code 0

参考资料：
c语言动态开辟数组（一维与二维）
动态申请数组（c）
关于c++的动态申请（持续更新）
C++基础：动态申请二维数组

C/C++动态开辟数组【malloc() & free()】【new/delete(推荐)】【vector】

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