嵌入式 C 语言知识点，动态变长数组

工程师进阶笔记

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$ e5 f0 q' ?0 M, T我们在编写 C 语言程序的时候，如果使用的编译器只支持 C89 标准，那么，在定义数组的时候，数组长度必须确定，例如：int arr[10]，因为数组是静态分配内存的，所以数组的长度必须要在编译时进行确定。
+ V1 }( i: s" K9 }4 c# C当然，我们也可以采用指针变量和动态内存分配的方式，来模拟动态数组的行为，可以使用 malloc 或者 calloc 相关的函数，在程序运行时进行动态内存分配。
示例代码如下：

#include #include
4 H* U8 k9 T( f) E: Kint main() {    int *arr = NULL;    int n = 10;    // 动态分配数组    arr = (int *)malloc(n * sizeof(int));
. y& N. c5 W" q/ c) [! ~% z    if (arr == NULL)return -1;    // 使用数组    for (int i = 0; i         arr = i;    }
    // 打印数组内容    for (int i = 0; i         printf("%d \mn ", arr);    }
8 I, \& h2 b! f7 P* l    // 释放内存    if(NULL != arr)free(arr);
7 R+ N- l4 _( [4 b- u    return 0;}
% ]% A6 T* ^6 l# N6 ^然而，除了使用 malloc 来模拟实现动态数组的功能之外，在 C 语言的 C99 标准里面，还引入了可变长数组（VLA）的概念，也就是说，可以允许数组的长度在程序运行时进行确定。
示例代码如下：

#include
; M; P  X; k) H1 e8 n( p3 O" l1 Sint main() {    int n = 0;    printf("Enter the number of elements: ");    scanf("%d", &n);
) d/ i0 s' v% r& K* I4 t    // 创建一个VLA    int arr[n];
    // 使用VLA    for (int i = 0; i         arr = i * i;    }
2 H7 f0 t* h8 C" c* X    // 打印数组内容    for (int i = 0; i         printf("%d \mn", arr);    }
/ F/ s: j- }" u    return 0;}
# p6 l$ i4 Y* c* i# b5 D+ UC99 标准里面的可变长数组特性，它允许数组在运行时才确定大小，尤其是在处理大小不确定的数据集时，可变长数组（VLA）为程序员提供了更大的灵活性。
$ Y# W/ h8 ~3 K7 s, S9 ?6 r使用可变长数组（VLA）的优势：
; N# O. ?3 `# M5 j  E; W3 ~1、动态分配大小：使用可变长数组，可以根据实际需要，在程序运行时分配数组的带下，在处理不确定大小的数据集时，非常有用。
2、减少内存浪费：由于可变长数组是运行时才确定其大小的，因此可以避免在编译时分配固定内存，造成内存浪费。
# i9 A1 N4 X/ n但是，可变长数组（VLA）这种特性有利也有弊，在使用的时候需要注意一些潜在的问题。
2 ^2 \$ X$ M9 e6 H4 |; u使用可变长数组的注意事项：
1、编译器兼容问题：不是所有的编译器都支持 C99 标准里面的VLA特性，并且可能需要特定的编译器标志位来启用。
( Y& n4 I  `* D% ~2、程序可移植性：VLA特性在 C11 标准里面已经被进行标记，可能会在未来的 C 语言标准中移除，因此需要注意代码的可移植性。
3、栈溢出风险：VLA在程序运行时分配数组空间大小，其位于内存的栈区域，使用不当可能会导致栈溢出。
4、性能优化问题：编译器可能无法对VLA进行优化，其代码性能可能不如静态分配数组或使用malloc分配内存。
总的来说，可变长数组（VLA）特性，在编译时不确定数组大小，而是在程序运行时才确定，在使用时需要权衡其优缺点，并且注意潜在的风险。在某些情况下，使用VLA特性与动态内存 malloc 分配，可能会是一个不错的选择。
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