51 Работа с динамической памятью. Динамические массивы.

Работа с динамической памятью

В языке Си размерность массива при объявлении должна задаваться константным выражением. При необходимости работы с массивами переменной размерности вместо массива достаточно объявить указатель

требуемого типа и присвоить ему адрес свободной области памяти (захватить память). После обработки массива занятую память надо освободить. Библиотечные функции работы с памятью описаны в файле alloc.h.

Пример создания динамического массива:

float *x;

int n;

printf("\nРазмерность - "); scanf(" %d",&n);

if ((x = calloc(n, sizeof(*x)))==NULL) { // Захват памяти

printf("\n Предел размерности “);

exit(1); }

else {

printf("\n Массив создан !");

...

for (i=0; i<n; i++)

printf("\n%f",x[i]);

...

free(x); // Освобождение памяти

}

В С++ введены две операции: захват памяти - new и освобождение захваченной ранее памяти - delete.

Общий формат записи:

указатель = new тип (значение);

. . .

delete указатель;

Например:

int *a;

a = new int (8);

В данном случае создана целочисленная динамическая переменная, на которую установлен указатель a и которой присвоено начальное значение 8. После работы с ней освобождаем память:

delete a; Операции new и delete для массивов: указатель = new тип [количество] ;

Результат операции – адрес начала области памяти для размещения данных, указанного количества 62>Tj/TT2 1и типа; при нехватке памяти – NULL.

Операция delete:

delete [ ] указатель;

Динамическим называется массив, размер которого может меняться во время исполнения программы. Для изменения размера динамического массива язык программирования, поддерживающий такие массивы, должен предоставлять встроенную функцию или оператор. Динамические массивы дают возможность более гибкой работы с данными, так как позволяют не прогнозировать хранимые объёмы данных, а регулировать размер массива в соответствии с реально необходимыми объёмами. В отличие от динамических массивов существуют статические массивы и массивы переменной длины. Размер статического массива определяется на момент компиляции программы. Размер массива переменной длины определяется во время выполнения программы. Отличием динамического массива от массива переменной длинны является автоматическое изменение размеров, что не трудно реализуется в случаях его отсутствия, поэтому часто не различают массивы переменной длины с динамическими массивами.

Пример объявления динамического массива на языках C/C++

Одномерный динамический массив:

Создаем массив с 10-ю элементами типа int:

int *mas = new int[10];

Получить доступ к значению каждого элемента можно по индексу (порядковый номер):

mas[0] = 2; // присвоили значение 2 нулевому элементу массива mas

mas[1] = 7; // присвоили значение 7 первому элементу массива mas

//... и т.д.

Следовательно, если брать такой подход, то вам понадобится около десяти строк кода, чтобы проинициализировать весь массив. Для того, чтобы этого избежать, напишем то же самое в цикле:

for(int i = 0; i < 10; i++){

cin>>mas[i]; // пользователь вводит значение каждого i-ого элемента массива

}

После чего работаем с массивом. Так же его можно вывести на экран:

for(int i = 0; i < 10; i++){

cout << mas[i] << endl; }

Для освобождения из памяти одномерного динамического массива используем: оператор delete:

delete []mas;

Строго говоря вышеописанная реализация массива не является динамической, т.к. нет изменения размера массива во время работы, а всего лишь массив переменной длины. Возможным решением является realloc, но можно применить только при использовании malloc, но не new. Для того чтобы изменить размер такого массива необходимо объявить ещё один массив нужного размера, скопировать в него все данные и освободить память, занимаемую старым массивом. В С++ библиотечным решением является std::vector. В С89 нет массивов переменной длины, они есть только в С99 (который поддерживают не все компиляторы). Некоторые (довольно старые) компиляторы С++ также не поддерживают массивов переменной длины.