使用new运算符创建一个用户输入大小的数组

Question

使用new运算符创建一个用户输入大小的数组

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我有几个关于数组的问题。我学过，数组大小必须在声明时是常量，编译器必须知道其值。但是，在使用GNU GCC编译器（C ++ 11标准过滤器）时，当以动态方式声明该数组（使用new）时，我可以使用变量作为数组大小完美地编译和运行程序。

int num;
cout << "How big an array? ";
cin >> num;
int *arr = new int [num];

问题1：这是标准的吗？我的教授们说法不一。

问题2：如果它是标准的，那么是否可以在创建后扩展数组（或任何数组）的大小？

问题3：同样地，如果这个表达式是标准的，那么是否可以在函数中使用它——例如使用一个函数来创建这样的数组？如果可以，应该怎么做？

（附言：你好，我是新来的，也是C++的初学者）

- Shisa

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https://dev59.com/8m445IYBdhLWcg3wia2V#4984228 - Patashu

3

你的“教授”在动态数组这么简单的问题上意见不一致？ - chris

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@chris：我怀疑教授们只是对问题的理解不同。 - Greg Hewgill

@GregHewgill，这就是我想的。我敢打赌，他们认为可变长度数组是该主题（或至少之一）。 - chris

5个回答

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我研究过，数组的大小必须在声明时是固定的，或者编译器必须知道它的值。

这是正确的，但仅适用于静态或自动数组。你正在堆上分配一个动态数组，这是不同的。

静态数组

在全局范围内声明的数组必须具有常量大小。

int arr[5];

自动数组

在函数内部自动分配的数组必须拥有恒定的大小（有例外情况，请见下文）。

void f() {
    int arr[5];
}

动态数组

使用new在堆上分配的动态数组可以是任何大小，可以是常量也可以是变量。

new int[5];
new int[n * 4];

GCC扩展

唯一的例外是，GCC允许使用一个变量来声明自动数组的大小：

void f(int n) {
    int arr[n];
}

然而，这种用法并不标准。

- Greg Hewgill

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作为其他答案的补充：

向量

(同意使用向量进行动态调整大小)：

std::vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(1);
v.resize(v.size()+10, 5); // Greater resized
v.resize(v.size()-1);     // Lower resized

如果新的大小大于旧的大小，则会初始化额外的元素为5（或0，如果未使用第二个参数，则为int），而古老的元素保持不变。
如果新的大小小于旧的大小，则会被截断。

数组

附注：（关于堆栈和堆分配）

处理数组的方式可能会导致显着不同的结果（请参见这个非常有趣的讨论）：

// Create 500 bytes on the heap
char *pBuffer = new char[500];      // or malloc in C

// Create 500 bytes on the stack
char buffer[500];

- Gauthier Boaglio

我本以为不传递第二个参数给 resize 会插入 0（或者是 T 的默认构造函数创建的任何值）。 - cHao

谢谢，我还不熟悉向量，所以所有的信息都非常感谢。 - Shisa

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问题1 - 运算符“new”用于进行动态分配，也就是说，当您不知道数组大小时，没有问题，您可以这样做！我认为您的教授可能会混淆C语法，其中“new”既不存在，也不允许像int p [n]这样的操作。

问题2 - 不，无法增加使用运算符“new”创建的数组的大小。您必须分配另一个数组并复制数据。您可以考虑使用向量来轻松完成此操作。

问题3 - 我不知道为什么要这样做，但是这是可能的。

int* createarray(int size)
{
   return new int[size]; 
}


int main()
{
    int *p = createarray(10);
}

- Rafael Azevedo

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问题1：这是否被认为是标准的？

给定定义 int n = 42, new float[n][5] 是良好形式（因为n是noptr-new-declarator的表达式），但new float[5][n]是不良形式（因为n不是常量表达式）。 --5.3.4.6，N3242

如果分配的类型是数组类型，则分配函数的名称为operator new[]，释放函数的名称为operator delete[]。 --5.3.4.8，N3242

new T[5]导致调用operator new[](sizeof(T)*5+x)。在这里，x和y是非负未指定的值，表示数组分配开销； --5.3.4.12，N3242

问题2：如果它是标准的，在这种情况下，是否可能在创建后扩展数组（或任何数组）的大小？

部分情况下不行，或者不推荐。
当分配函数返回一个非空指针时，它必须是指向已经保留了对象空间的存储块的指针。大多数情况下在堆上进行分配，可能没有更多连续的内存用于数组，这是很重要的。
如果必须这样做，并且具有内存池，请使用定位new运算符进行部分操作，但现在所做的就是分配器设计者所做的事情，存在破坏内部内存存储的风险。

Q3：是否使用函数创建这样的数组？（如何创建？）

通过 new 表达式创建的实体具有动态存储期（3.7.4）。[注意：这种实体的生存期并不一定限制在创建它的作用域内。—注]--5.3.4.1, N3242

其余的内容是如何设计这样的功能以满足你的需求，甚至可以使用模板。

 1 template<typename T>T* foo(std::size_t size){
 2         return new T[size] ;
 3 }

- yuan

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可以查看英文原文，
原文链接

- mfontanini · Accepted Answer

问题1）这是否被认为是标准的？我的教授们持有不同的观点。

是的，这是完全有效的。请注意，您需要使用运算符delete[]显式删除arr指向的内存。最好使用std::vector<int>，它将为您执行内存管理。

您可能会将可变长度数组（VLA）与其混淆，在C++中不允许使用：

// same num as the one in your example
int arr[num]; // ERROR

这在C中是有效的，但在C++中无效（虽然C++14将包括可变长数组，不过与C的可变长数组会有一些差异）。

问题2）如果它是标准的，那么创建后是否可以扩展数组（或任何数组）的大小?

不行，你不能扩展它。你可以分配一个更大的数组，复制元素并删除先前的数组。再次提醒，如果你使用的是std::vector<int>，这个过程会自动完成。

问题3）同样，如果此表达式是标准的，那么是否可以在函数中使用它-例如使用函数创建这样的数组？(如果可以，如何操作?)

当然可以:

int *allocate(size_t size) {
    return new int[size];
}

但是再次使用std::vector：

int num;
cout << "How big an array? ";
cin >> num;
std::vector<int> arr(num); // num elements, all of them initialized to 0
// insert 42 at the end. reallocations(if any) are done automatically
arr.push_back(42);