如何在C ++中动态扩展数组？{类似于vector}

Question

假设我有

int *p;
p = new int[5];
for(int i=0;i<5;i++)
   *(p+i)=i;

现在我想要向数组中添加第六个元素。我该怎么做？

- Varrun Ramani

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如果您在编辑器中缩进四个空格，您的代码将看起来像代码。 - Jesse Beder

如果你需要这种功能，你需要使用std::vector。如果你不使用std::vector，那么你应该对C++有足够的了解（因为你问了这个问题，可能还不够），并且你应该有一个非常好的理由。根据这个理由，答案可能会有所不同。 - sbi

Answer 1

你需要重新分配数组并复制数据：

int *p;
p = new int[5];
for(int i=0;i<5;i++)
   *(p+i)=i;

// realloc
int* temp = new int[6];
std::copy(p, p + 5, temp); // Suggested by comments from Nick and Bojan
delete [] p;
p = temp;

- Kim Gräsman

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这对于“int”类型来说是可以的，但对于用户定义的类型，“memcpy/delete []”方法可能会导致问题。 - Nick Dandoulakis

你可以使用std::copy代替memcpy - 它适用于POD以及具有用户定义赋值运算符的对象，并且很可能对于整数类型进行了优化，但是优化是实现质量问题。 - Bojan Resnik

谢谢大家，我改用了std::copy。 - Kim Gräsman

这个问题得以解决，多亏了一个匿名用户的被拒绝的编辑。感谢您发现了这个错误！这个问题是在我从memcpy更改为std::copy时，没有检查参数顺序而悄悄地出现的。 http://stackoverflow.com/review/suggested-edits/1775715 <-- 这个应该被接受！ - Kim Gräsman

请问您能否解释一下与memcpy相关的问题。它只是针对长度和内存访问进行安全检查，还是存在实际的底层问题？ - Jeremy Trifilo

@JeremyTrifilo 这个问题是针对自定义类型提出的。如果你有一个带有用户定义赋值运算符（例如，它们需要释放/分配私有内存）的对象数组，memcpy 将会失效，因为它仅仅复制字节而不是调用每个元素的赋值函数。 - Kim Gräsman

Answer 2

无法这样做。您必须使用动态容器，例如STL向量（vector），才能实现此功能。或者您可以创建另一个较大的数组，然后将第一个数组中的数据复制到其中。

原因在于，数组表示内存中连续的区域。对于上面的示例，假设p指向地址0x1000，五个整数对应二十个字节，因此数组结束于0x1014的边界处。编译器可以自由地将其他变量放置在从0x1014开始的内存中；例如，int i可能占用0x1014..0x1018。如果您将数组扩展到占用四个以上的字节，会发生什么呢？

- Crashworks

Answer 3

如果你使用malloc来分配初始缓冲区，那么可以使用realloc来调整缓冲区的大小。但是不应该使用realloc来调整一个new分配的缓冲区的大小。

int * array = (int*)malloc(sizeof(int) * arrayLength);
array = (int*)realloc(array, sizeof(int) * newLength);

然而，这是一种类似于C语言的做法。你应该考虑使用 vector。

- Mehrdad Afshari

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仅适用于纯旧数据类型。 - peterchen

你可能应该补充一下，如果想要模拟vector的话，它所做的是分配一个新的更大的数组，并将元素复制到其中。OP知道vector，因此可能有不使用它的原因（也许是作业）。 - jalf

Answer 4

和其他人说的一样，但如果您经常调整数组大小，则一种策略是每次将数组大小加倍。不断创建新的并销毁旧的会产生成本，因此加倍理论试图通过确保未来元素有足够的空间来缓解这个问题。

- Glenn

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那基本上就是重新实现向量，不是吗？ - Naveen

如果你不想使用向量，这可能是你要做的事情。但是，如果你实现了向量，你就不会问这个问题了。 - Glenn

Answer 5

为什么不看看源代码，了解一下vector是如何实现的呢？你可以在C++头文件所在的文件夹中直接查看这个机制的实现！

以下是gcc 4.3.2上的实现方式：

1. 使用vector的allocator（你还记得vector是“vector”吗？）来分配一个新的连续内存块。默认的allocator调用“operator new()”（而不是“new”！）来分配这个块，从而避免了与“new[]”/“delete[]”相关的问题；

2. 将现有数组的内容复制到新分配的数组中；

3. 使用allocator释放先前对齐的内存块；默认的allocator使用“operator delete()”。

（请注意，如果您要编写自己的vector，您的大小应该增加“M次”，而不是“固定数量”。这将使您实现摊销常数时间。例如，如果每次超过大小限制时，您的vector都会增加两倍，则平均每个元素将被复制一次。）

- P Shved