如何在C语言中动态分配一个整数数组

Question

下面展示了我的一部分C代码。

int data[10]={1,3,6,8,1,7,9,1,1,1}; 
b=10;
int out[b];
process(data, &b, out);
alpha (out, b);

data 和 out 都是 int 数组。函数 process 接受数组 data，该数组的长度由 b 指定（b=10），然后进行数学运算，然后返回一个数组 out，其长度再次由 b 指定（未知，因此需要动态分配）。然后将数组 out 与函数 alpha 一起发送。目前函数 alpha 总是发送 out[10]，因为在代码的第二行中已声明 b 为 10。如何动态分配数组 out，以便它仅包含函数 process 返回的有效数据。

- H.K

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使用malloc函数... - barak manos

我是C语言的新手，因此不知道如何使用malloc。 - H.K

在您的 alpha 函数中，您不需要使用 out 的所有元素，因为您只需传递数组 (b) 的维度即可保持在这些值之间：[0 ... b)。 - David Ranieri

Answer 1

您需要了解动态分配和静态分配的区别。

有三种选择：

• 静态分配：

您需要提前知道数组的长度。它必须是一个数字而不是一个变量：

int out[10];

数组是静态的，只在本地范围内使用。如果你执行:

function do_something()
{
   int out[10];
}

在函数外部，您不能使用 out 数组。但是您可以在外部定义 out 并像这样发送它：

function do_something(int* out)
{
   // do things
}
...
{
   int out[10];
   do_something(out);
}

• 自动分配

当您执行

int b = 100;
int out[b];

如果您不使用-std=c99或-std=c11标志，将无法在gcc上编译（这个数组）, 您会得到一个自动变量，如果您不在作用域之外使用它，这非常方便，但可能有点危险。生成的数组在堆栈中生成，并在超出作用域时被销毁（这就是为什么如果您自由地使用它，它可能会让您陷入麻烦的原因）。请参见https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-5.1.0/gcc/Variable-Length.html 我们建议您使用：

动态分配

在堆上生成数组，您需要在完成后清理它。缺点是您需要自己清理它。好处是您可以将其传递并在任何地方使用。

int b=100;
int* out = (int*) malloc(b * sizeof(int));
// do things with out
free(out);

非常重要：不要改变指针out的值。如果你这样做了，那么你就不会释放正确数量的内存。一个好的做法是复制指针，并使用复制后的地址进行释放：

   int b=100;
   int* out = (int*) malloc(b * sizeof(int));
   int* out_copy = out;
   // do things with out. don't touch out_copy
   free(out_copy);

- mousomer

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C99实际上支持变长数组（Variable Length Array，VLA）。当然，你不能在函数内部分配它并将其返回供外部使用，但你的开头声明是错误的。 - barak manos

你说得对。但是，这里存在作用域的问题。我不确定初学者是否应该去解决这些问题...... 不管怎样，我已经添加了澄清。 - mousomer

那不是重点。这个陈述本身就是错误的，而“不要使用静态分配”这个建议也没有意义。如果代码无法编译，那么提问者显然不会使用它。事实上，提问者在问题中明确说明了这一点，因此我不明白告诉他们避免他们没有做的事情如何有任何帮助。 - barak manos

多好的类型转换 :) - David Ranieri

无法在旧版本的C上编译。唯一的标准是C11。这意味着，如果使用旧标准进行编译，就已经知道了。因此，是的，OP应该使用int out[b];。 - Michi

看一下 Github，检查有多少项目已经符合新标准。提示：远远不够。 - mousomer

Answer 2

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

这将生成一个大小为10的integer类型数组out。

- Issac Saji

Answer 3

你需要将out声明为指针而不是数组，并且需要像处理b一样，将指向out的指针传递给函数。

例如：

void f(int **a, int *size)
{
    *a = malloc(23 * sizeof(**a));
    *size = 23;
}


/* ... */
int *p = NULL;
int b = 0;
f(&p, &b);
/* 'p' has been allocated and 'b' has its size. */

- molbdnilo

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我不明白你的意思。你能把同样的例子应用到我的代码中然后回复吗？从我对 C 语言有限的了解中，我知道一旦声明数组，它总是一个指针。 - H.K

你忘记调用 free() 函数了。 - Michi

@Habib.Khan 数组永远不是指针。在许多情况下，例如当您将其传递给函数时，会隐式地将其转换为指向数组第一个元素的指针。（您的 process(data, &b, out); 与 process(&data[0], &b, &out[0]); 完全相同）我建议您投资一本好书。 - molbdnilo