C/C++實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)組的示例詳解
動(dòng)態(tài)數(shù)組相比于靜態(tài)數(shù)組具有更大的靈活性,因?yàn)槠浯笮】梢栽谶\(yùn)行時(shí)根據(jù)程序的需要?jiǎng)討B(tài)地進(jìn)行分配和調(diào)整,而不需要在編譯時(shí)就確定數(shù)組的大小。這使得動(dòng)態(tài)數(shù)組非常適合于需要?jiǎng)討B(tài)添加或刪除元素的情況,因?yàn)樗鼈兛梢栽诓焕速M(fèi)空間的情況下根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)增加或減少存儲(chǔ)空間。
動(dòng)態(tài)數(shù)組的內(nèi)存空間是從堆(heap)上分配的,動(dòng)態(tài)數(shù)組需要程序員手動(dòng)管理內(nèi)存,因?yàn)樗鼈兊膬?nèi)存空間是在程序運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)分配的。程序員需要在使用完動(dòng)態(tài)數(shù)組后手動(dòng)釋放其內(nèi)存空間,否則可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏的問題,進(jìn)而導(dǎo)致程序崩潰或者運(yùn)行緩慢。因此,在使用動(dòng)態(tài)數(shù)組時(shí),程序員需要特別注意內(nèi)存管理的問題。
讀者需自行創(chuàng)建頭文件dynamic.h并拷貝如下動(dòng)態(tài)數(shù)組代碼實(shí)現(xiàn);
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
struct DynamicArray
{
void **addr; // 存放元素或結(jié)構(gòu)體的首地址
int curr_size; // 存放當(dāng)前元素?cái)?shù)量
int max_size; // 存放當(dāng)前最大元素?cái)?shù)
};
// 初始化動(dòng)態(tài)數(shù)組,初始化后直接返回?cái)?shù)組的首地址
struct DynamicArray *InitDynamicArray(int size)
{
// 如果小于0則說明沒有元素,返回NULL
if (size <= 0)
{
return NULL;
}
// 分配結(jié)構(gòu)指針,此處分配的是結(jié)構(gòu)體指針,并沒有分配空間
struct DynamicArray *ptr = malloc(sizeof(struct DynamicArray));
if (ptr != NULL)
{
// 將當(dāng)前元素索引設(shè)置為0
ptr->curr_size = 0;
// 默認(rèn)最大數(shù)組元素?cái)?shù)為size
ptr->max_size = size;
// 實(shí)際分配存儲(chǔ)空間大小是max_size最大元素
ptr->addr = malloc(sizeof(void *) * ptr->max_size);
return ptr;
}
return NULL;
}
// 將元素插入到指定位置
void InsertDynamicArray(struct DynamicArray *ptr, int index, void *data)
{
// 判斷如果數(shù)組不為空,或者是data不為空,則繼續(xù)執(zhí)行
if (ptr != NULL || data != NULL)
{
// 如果插入位置小于當(dāng)前0,或者大于當(dāng)前元素總個(gè)數(shù)
if (index < 0 || index > ptr->curr_size)
{
// 就自動(dòng)把它插入到元素的末尾位置
index = ptr->curr_size;
}
// 緊接著判斷當(dāng)前元素?cái)?shù)是否大于最大值,大于則分配空間
if (ptr->curr_size >= ptr->max_size)
{
// 分配一塊更大的空間,這里分配原始空間的2倍
int new_max_size = ptr->max_size * 2;
void **new_space = malloc(sizeof(void *) * new_max_size);
// 接著將原來空間中的數(shù)據(jù)拷貝到新分配的空間
memcpy(new_space, ptr->addr, sizeof(void *) * ptr->max_size);
// 釋放原來的內(nèi)存空間,并更新指針的指向?yàn)樾驴臻g的地址
free(ptr->addr);
ptr->addr = new_space;
ptr->max_size = new_max_size;
}
// 開始移動(dòng)元素,給ins元素騰出空來
for (int x = ptr->curr_size - 1; x >= index; --x)
{
// 從后向前,將前一個(gè)元素移動(dòng)到后一個(gè)元素上
ptr->addr[x + 1] = ptr->addr[x];
}
// 設(shè)置好指針以后,開始賦值
ptr->addr[index] = data;
ptr->curr_size++;
return 1;
}
return 0;
}
// 遍歷數(shù)組中的元素,這里的回調(diào)函數(shù)是用于強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換,自定義輸出時(shí)使用
void ForeachDynamicArray(struct DynamicArray *ptr, void(*_callback)(void *))
{
if (ptr != NULL || _callback != NULL)
{
for (int x = 0; x < ptr->curr_size; x++)
{
// 調(diào)用回調(diào)函數(shù)并將數(shù)組指針傳遞過去
_callback(ptr->addr[x]);
}
}
}
// 根據(jù)位置刪除指定元素,index = 元素的下標(biāo)位置
void RemoveByPosDynamicArray(struct DynamicArray *ptr, int index)
{
if (ptr == 0)
return 0;
// 判斷當(dāng)前插入位置index必須大于0且小于curr_size
if (index > 0 || index < ptr->curr_size - 1)
{
for (int i = index; i < ptr->curr_size - 1; ++i)
{
// 每次循環(huán)都將后一個(gè)元素覆蓋到前一個(gè)元素上
ptr->addr[i] = ptr->addr[i + 1];
}
// 最后當(dāng)前元素?cái)?shù)量應(yīng)該減去1
ptr->curr_size--;
}
}
// 按照元素的指定值進(jìn)行元素刪除,這里需要回調(diào)函數(shù)指定要?jiǎng)h除元素的值是多少
void RemoveByValueDynamicArray(struct DynamicArray *ptr, void *data, int(*compare)(void*, void *))
{
if (ptr != NULL && data != NULL && compare != NULL)
{
for (int i = 0; i < ptr->curr_size; ++i)
{
if (compare(ptr->addr[i], data))
{
RemoveByPos_DynamicArray(ptr, i);
break;
}
}
}
}
// 銷毀數(shù)組
void DestroyDynamicArray(struct DynamicArray *ptr)
{
if (ptr != NULL)
{
if (ptr->addr != NULL)
{
free(ptr->addr);
ptr->addr = NULL;
}
free(ptr);
ptr = NULL;
}
}上述代碼的使用很容易,如下代碼實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)數(shù)組的基本操作,包括創(chuàng)建動(dòng)態(tài)數(shù)組、插入元素、刪除元素、遍歷元素和銷毀動(dòng)態(tài)數(shù)組。其中定義了一個(gè)自定義結(jié)構(gòu)體Student,用于作為動(dòng)態(tài)數(shù)組的元素。在使用InitDynamicArray函數(shù)創(chuàng)建動(dòng)態(tài)數(shù)組之后,使用InsertDynamicArray函數(shù)將四個(gè)元素插入到動(dòng)態(tài)數(shù)組中,其中第三個(gè)元素插入的位置為3。然后使用RemoveByPosDynamicArray函數(shù)根據(jù)下標(biāo)移除第一個(gè)元素,使用RemoveByValueDynamicArray函數(shù)根據(jù)元素的值移除第二個(gè)元素,其中使用myCompare回調(diào)函數(shù)對(duì)比元素。最后使用ForeachDynamicArray函數(shù)遍歷所有元素,并使用MyPrint回調(diào)函數(shù)輸出元素的值。最終銷毀動(dòng)態(tài)數(shù)組,釋放內(nèi)存。
#include "dynamic.h"
// 自定義結(jié)構(gòu)體
struct Student
{
int uid;
char name[64];
int age;
};
// 回調(diào)函數(shù)用于輸出元素
void MyPrint(void *data)
{
// 強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)成我們想要的類型
struct Student *ptr = (struct Student *)data;
printf("Uid: %d --> Name: %s \n", ptr->uid, ptr->name);
}
// 回調(diào)函數(shù)用于對(duì)比元素
int myCompare(void *x, void *y)
{
struct Student *p1 = (struct Student *)x;
struct Student *p2 = (struct Student *)y;
if (strcmp(p1->name, p2->name) == 0)
{
return 1;
}
return 0;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
//創(chuàng)建動(dòng)態(tài)數(shù)組
struct DynamicArray *ptr = InitDynamicArray(5);
// 創(chuàng)建元素
struct Student stu1 = { 1001, "admin1", 22 };
struct Student stu2 = { 1002, "admin2", 33 };
struct Student stu3 = { 1003, "admin3", 44 };
struct Student stu4 = { 1004, "admin4", 55 };
// 將元素插入到數(shù)組
InsertDynamicArray(ptr, 0, &stu1);
InsertDynamicArray(ptr, 1, &stu2);
InsertDynamicArray(ptr, 3, &stu3);
InsertDynamicArray(ptr, 4, &stu4);
// 根據(jù)下標(biāo)移除元素
RemoveByPosDynamicArray(ptr, 0);
// 刪除元素是p_delete的數(shù)據(jù)
struct Student p_delete = { 1002, "admin2", 33 };
RemoveByValueDynamicArray(ptr, &p_delete, myCompare);
// 遍歷元素
ForeachDynamicArray(ptr, MyPrint);
// 銷毀順序表
DestroyDynamicArray(ptr);
system("pause");
return 0;
}到此這篇關(guān)于C/C++實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)組的示例詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++動(dòng)態(tài)數(shù)組內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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