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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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。
( D# `3 ~, N& X/ O4 \0 k3 R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。
0 v( v3 U9 w6 h" [0 D示例代码如下：

#include #include
* M9 |1 a/ e9 L. Z! M+ {int main() {    int *arr = NULL;    int n = 10;    // 动态分配数组    arr = (int *)malloc(n * sizeof(int));
    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);    }
    // 释放内存    if(NULL != arr)free(arr);
% n. ~. {/ @- b/ s+ E5 j: v% M    return 0;}
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
5 W% c! m2 i* Aint main() {    int n = 0;    printf("Enter the number of elements: ");    scanf("%d", &n);
3 D1 K. w  V7 z$ G7 {7 |) L    // 创建一个VLA    int arr[n];
0 i- ?, N* V. L8 N    // 使用VLA    for (int i = 0; i         arr = i * i;    }
    // 打印数组内容    for (int i = 0; i         printf("%d \mn", arr);    }
7 K: H% t  w, s5 y9 a    return 0;}
C99 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。
  q- s* a$ I* T; ^) r6 J3 Z! g. q使用可变长数组（VLA）的优势：
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。
4 S1 m1 e+ h7 T6 J" Z2、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。
1 E% F$ O+ x0 Y7 ?/ U; U0 O# s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。
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。
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。
) V  {5 J- {7 Y: D* M& h+ v3、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。
6 A$ j& Q* K3 m* O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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