【C++】细说C++中的数组之动态数组

╰半夏微凉° 2022-05-29 05:51 211阅读 0赞

##  ##

## 【[fishing-pan][]：[https://blog.csdn.net/u013921430][https_blog.csdn.net_u013921430]转载请注明出处】 ##

## 1. 前言 ##

上周，写了一篇《**[细说C++中的数组之静态数组][C]**》，今天讲述一下动态数组。

数组是一种顺序存储的数据结构，在定义数组时，首先要确定数组的大小。静态数组在编译时就需要确定数组的大小，所以，为了防止内存溢出，我们尽量将数组定义的大一些，但是这样太过浪费内存。

动态数组则不同，它不需要在编译时就确定大小，它的大小在程序运行过程中确定，所以可以根据程序需要而灵活的分配数组的大小，相比静态数组，它更“灵活”、“自由”。但是动态数组需要进行显式的内存释放。

## 2. 动态数组内存分配 ##

动态数组进行内存分配的格式为new T\[size\]，size可以不是常量表达式；如下面的例子所示。

int size = 10;                       //此处的size不是常量表达式。
    
    int* Dynamic_Arr2 = new int[size];      //未初始化

可以看出，虽然我们分配了一个动态数组，其实返回的是一个T类型的指针，指针指向的是数组的第一个元素，从这个角度来说，动态数组更像是指针。也是由于这种性质，导致了动态数组中size可以取0，即返回一个空指针，即**分配一个空动态数组是合法的**。同样的道理，返回的是一个指针，那么就不能使用begin或者end迭代器进行遍历。

## 3. 动态数组初始化 ##

上面的例子中，Dynamic\_Arr2并未进行初始化，若想进行默认初始化，需要在数组后面加上一个小括号。

int* Dynamic_Arr3 = new int[size]();     //默认的初始化；

此时数组中的十个值都为0；

也可以利用花括弧进行显式的初始化，例子如下；

string* Dynamic_Arr4 = new string[size]{"aa", "bb","cc", "dd", string(2, 'e') };      //显式的初始化

**注意：显式地初始化时，元素数目不能大于数组大小。其次，显式初始化可能会因为编译器版本原因报错，笔者在VS2013与VS2017下进行测试，VS2013下在释放内存时出现内存错误。**

## 4. 动态数组释放 ##

释放动态数组时，使用delete\[ \] arr\_name；即在数组名前加上一个中括弧；例如

delete [ ] Dynamic_Arr4；

释放一个动态数组时，或者说是指向数组的指针时，空括号是必须的。它告诉编译器，指针指向一个数组的第一个元素。

delete释放数组是逆序进行的，最后一个元素被最先释放，第一个元素最后一个被释放。

使用动态数组时，一定要记得显式的释放内存，否则很容易出错，比如在一个大的工程中，某一个for循环中或者某个函数中申请了内存却没释放，当函数不断地被调用，这些申请过的内存会一直堆积，直到最后退出程序。这很可能造成非常大的麻烦。

比如下面两个函数；

void not_delete_fun()
    {
    	int *arr_test = new int[10];
    
    	cout << arr_test << endl;
    
    	//delete[] arr_test;
    }
    void delete_fun()
    {
    	int *arr_test = new int[10];
    
    	cout << arr_test << endl;
    
    	delete[] arr_test;
    }

分别调用和释放两个函数三次，看看结果；

![Image 1][]

可以看出，释放过内存后，每次数组申请的内存是一致的，未释放内存的函数，每次申请数组的内存是不一样的，说明这些数组申请的内存并不会自动释放，而是会随着程序运行一致累积。

## 4. 多维动态数组的内存申请 ##

//-----------------多维数组内存申请-------------------//
    	int MAX_NUM = 10;
    	int COL_NUM = 5, ROW_NUM = 3;
    	double ***Arr3D = new double **[MAX_NUM];
    
    	for (int i = 0; i < MAX_NUM; i++)
    	{
    		Arr3D[i] = new double *[ROW_NUM];
    
    		for (int j = 0; j < ROW_NUM; j++)
    		{
    			Arr3D[i][j] = new double[COL_NUM];
    		}
    	}

从上面可以看出，多维数组的申请与多维vector的定义类似，是一层一层的申请内存的，返回的是指向指针数组的指针。

先依次声明维度的大小，然后从最低维度开始申请内存。先申请ROW\_NUM个大小为COL\_NUM的数组，将指向这些数组的首地址的指针传递到大小为ROW\_NUM的数组中，构成一个新的数组，以此类推，完成内存申请。

上面的例子中得到的是一个10层，3行，5列的数组。

## 5. 多维动态数组内存释放 ##

多维动态数组的释放是从最低维度开始的。先释放掉最低维度的一维数组，然后依次释放内存，直到释放掉最高维度。就跟一层一层的拆房子一样。

for (int i = 0; i < MAX_NUM; i++)
    	{
    		for (int j = 0; j < ROW_NUM; j++)
    		{
    			delete[] Arr3D[i][j];
    		}
    		delete[] Arr3D[i];
    	}
    	delete[] Arr3D;

## 6. 最后 ##

C++中还提供了allocator类进行动态数组的内存申请，大家可以根据需要自己学习。在此不做讲解。最后附上所有代码，需要的小伙伴可以自行使用。

#include <iostream>
    #include <string>
    using namespace std;
    
    void not_delete_fun()
    {
    	int *arr_test = new int[10];
    
    	cout << arr_test << endl;
    
    	//delete[] arr_test;
    }
    void delete_fun()
    {
    	int *arr_test = new int[10];
    
    	cout << arr_test << endl;
    
    	delete[] arr_test;
    }
    
    int main()
    {
    	int *Dynamic_Arr1 = NULL;
    	Dynamic_Arr1 = new int[10];
    
    	int size = 10;
    	int *Dynamic_Arr2 = new int[size];       //未初始化;
    
    	int *Dynamic_Arr3 = new int[size]{10,9,2,8,3,6,4};     //默认的初始化；
    
    	string a = "ee";
    	string *Dynamic_Arr4 = new string[size]{"aa", "bb", "cc", "dd", string(1, 'e'), "aa", "bb", "cc", "dd", string(2, 'e')};      //显式的初始化
        //string *Dynamic_Arr4 = new string[size];
    	//cout << Dynamic_Arr4[4] << endl;
    
    
    	cout << "未释放内存的数组位置" << endl;
    	for (int i = 0; i < 3; i++)
    	{
    		
    		not_delete_fun();
    		
    	}
    	cout << "释放过内存的数组位置" << endl;
    	for (int i = 0; i < 3; i++)
    	{		
    		delete_fun();
    	}
    
    	//-----------------多维数组内存申请-------------------//
    	int MAX_NUM = 10;
    	int COL_NUM = 5, ROW_NUM = 3;
    	double ***Arr3D = new double **[MAX_NUM];
    
    	for (int i = 0; i < MAX_NUM; i++)
    	{
    		Arr3D[i] = new double *[ROW_NUM];
    
    		for (int j = 0; j < ROW_NUM; j++)
    		{
    			Arr3D[i][j] = new double[COL_NUM];
    		}
    	}
    	//cout << Arr3D[9][4][2] << endl;
    
    	
    	for (int i = 0; i < MAX_NUM; i++)
    	{
    		for (int j = 0; j < ROW_NUM; j++)
    		{
    			delete[] Arr3D[i][j];
    		}
    		delete[] Arr3D[i];
    	}
    	delete[] Arr3D;
    
    
    
    
    	delete[] Dynamic_Arr1;
    	delete[] Dynamic_Arr2;
    	delete[] Dynamic_Arr3;
    	delete[] Dynamic_Arr4;
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

相关文章 [**细说C++****中的数组之静态数组**][C]

[fishing-pan]: https://my.csdn.net/
[https_blog.csdn.net_u013921430]: https://blog.csdn.net/u013921430
[C]: http://blog.csdn.net/u013921430/article/details/79514972
[Image 1]: