C 语言中的可变长度数组
C 语言中的可变长度数组也称为可变大小数组或运行时大小数组。它的长度在运行时确定，而不是在程序编译时确定。其大小取决于程序运行时生成的值，通常作为用户输入接收。
通常，数组大小在程序中预先声明，如下所示:
int arr[10];
数组的大小一旦声明，在程序执行期间保持不变，并且无法在运行时更改。但是，对于可变长度数组 (VLA)，编译器会在堆栈上分配具有自动存储期限的内存。 C99 标准中添加了对 VLA 的支持。
创建可变长度数组
创建可变长度数组的语法如下 -
void arr_init(int length){
int arr[length];
//code using arr;
};
示例
以下示例演示了如何创建可变长度数组 -
#include <stdio.h>
int main(){
int i, j;
int size; // 用于保存一维数组大小的变量
printf("Enter the size of one-dimensional array: ");
scanf("%d", &size);
int arr[size];
for(i = 0; i < size; ++i){
printf("Enter a number: ");
scanf("%d", &j);
arr[i] = j;
}
for(i = 0; i < size; ++i)
printf("a[%d]: %d
", i, arr[i]);
return 0;
}
输出
运行此代码时，它会要求您输入数组的大小。请注意，数组的长度在声明时并非固定不变。您需要在运行时定义其大小。
Enter the size of one-dimensional array: 5 Enter a number: 1 Enter a number: 5 Enter a number: 7 Enter a number: 8 Enter a number: 7 a[0]: 1 a[1]: 5 a[2]: 7 a[3]: 8 a[4]: 7
二维可变长度数组
我们也可以声明并使用二维可变长度数组。
示例 1
请看以下示例 -
#include <stdio.h>
int main(){
int i, j, x;
int row, col; // number of rows & columns of two D array
printf("Enter number of rows & columns of 2-D array:
");
scanf("%d %d", &row, &col);
int arr2D[row][col];
for(i = 0; i < row; ++i){
for(j = 0; j < col; ++j){
printf("Enter a number: ");
scanf("%d", &x);
arr2D[i][j] = x;
}
}
for(i = 0; i < row; ++i){
printf("
");
for(j = 0; j < col; ++j)
printf("%d ", arr2D[i][j]);
}
return 0;
}
输出
运行代码并检查其输出 −
Enter number of rows & columns of 2-D array: 2 3 Enter a number: 10 Enter a number: 20 Enter a number: 30 Enter a number: 40 Enter a number: 50 Enter a number: 60 10 20 30 40 50 60
示例 2
以下代码声明了一个可变长度的一维数组，并用递增的数字填充它 -
#include <stdio.h>
int main(){
int n;
printf("Enter the size of the array:
");
scanf("%d", &n);
int arr[n];
for(int i = 0; i < n; i++)
arr[i] = i+1;
printf("The array elements are: ");
for(int i = 0; i < n; i++)
printf("%d ", arr[i]);
return 0;
}
输出
运行代码并检查其输出 −
Enter the size of the array: 5 The array elements are: 1 2 3 4 5 ....
示例 3
以下代码使用 stdlib.h 头文件中的函数 srand() 和 rand()，将随机生成的数字填充到可变长度数组中。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
void oneDArray(int length, int a[length]);
// 函数原型
void twoDArray(int row, int col, int a[row][col]);
// 函数原型
int main(){
int i, j;
// 计数器变量
int size;
// 保存一维数组大小的变量
int row, col;
// 二维数组的行数和列数
srand(time(NULL));
printf("Enter the size of one-dimensional array: ");
scanf("%d", &size);
printf("Enter the number of rows & columns of 2-D array:
");
scanf("%d %d", &row, &col);
// 声明数组
int arr[size];
// 二维数组
int arr2D[row][col];
// 一维数组
for(i = 0; i < size; ++i){
arr[i] = rand() % 100 + 1;
}
// 二维数组
for(i = 0; i < row; ++i){
for(j = 0; j < col; ++j){
arr2D[i][j] = rand() % 100 + 1;
}
}
// 打印数组
printf("One-dimensional array:
");
// oneDArray(size, arr);
for(i = 0; i < size; ++i)
printf("a[%d]: %d
", i, arr[i]);
printf("
Two-dimensional array:
");
// twoDArray(row1, col1, arr2D);
for(i = 0; i < row; ++i){
printf("
");
for (j = 0; j < col; ++j)
printf("%5d", arr2D[i][j]);
}
}
输出
运行代码并检查其输出 −
Enter the size of one-dimensional array: 5
Enter the number of rows & columns of 2-D array:
4 4
One-dimensional array:
a[0]: 95
a[1]: 93
a[2]: 4
a[3]: 52
a[4]: 68
Two-dimensional array:
92 19 79 23
56 21 44 98
8 22 89 54
93 1 63 38
交错数组
交错数组是两个或多个数据类型相似、长度可变的数组的集合。在 C 语言中，交错数组的概念是通过数组指针来实现的。
交错数组如下图所示 -
示例
在此程序中，我们声明三个大小不同的一维数组，并将它们的指针存储在一个指针数组中，该数组充当交错数组。
#include <stdio.h>
int main(){
int a[] = {1,2};
int b[] = {3,4,5};
int c[] = {6,7,8,9};
int l1 = sizeof(a)/sizeof(int),
l2 = sizeof(b)/sizeof(int),
l3 = sizeof(c)/sizeof(int);
int *arr[] = {a,b,c};
int size[] = {l1, l2, l3};
int *ptr;
int i, j, k = 0;
for(i = 0; i < 3; i++){
ptr = arr[i];
for(j = 0; j < size[k]; j++){
printf("%d ", *ptr);
ptr++;
}
printf("
");
k++;
arr[i]++;
}
return 0;
}
输出
运行此代码时，将产生以下输出 -
1 2 3 4 5 6 7 8 9
与堆分配相比，VLA 是一种更快速、更直接的选项。大多数现代 C 编译器(例如 GCC、Clang 等)都支持 VLA，并且大多数编译器都使用 VLA。
