Динамические массивы и переменные: легко и просто!
Всем привет! В этой статье мы создадим массив и переменные применяя указатели. Если вы еще не почитали прошлую (начальную) статью про указатели, то советуем сначала изучить ее. Ну а если вы это все знаете, то погнали!
Быстрый переход по статье.
Что такое динамические переменные
Что такое динамические переменныеДинамические переменные — это переменные, которые созданы напрямую с помощью указателей. Для них существует функция удаление (это мы разберем ниже).
На каждый тип данных выделяется разное количество ячеек.
Как создать динамические переменные в C++
Для создания динамических переменных нам понадобится применять конструкцию ниже:
Давайте подробно ее разберем:
Вы должны знать! Если тип переменной отличается от типа указателя — то эта динамическая переменная будет весить больше в оперативной памяти, чем такая же переменная с одинаковыми типами!
Пример использования динамических переменных
Пример использования динамических переменныхВнизу мы решили использовать динамические переменные:
Удаление динамических переменных
Удаление динамических переменныхКак мы говорили выше, у нас есть возможность освобождать память переменной или, если понятным языком, удалять переменную из оперативной памяти ПК.
Чтобы его использовать, нужно применить конструкцию ниже:
Вы должны обратить внимание на отсутствие оператора * перед именем переменной. Многие начинающие прогеры забывают про это и в дальнейшем пытаются найти ошибку часами.
Статическое и динамическое объявление переменных
Статическое объявление переменных имеет такой вид: int number;
Использование динамических переменных имеет маленький плюс. Он заключается в освобождении памяти переменной до завершения программы. Благодаря этому мы можем сначала удалить переменную, а потом ее снова создать в другом участке программы (когда это нам будет нужно).
Что такое динамические массивы
Мы уже знакомы с миром массивов в C++. Мы не раз создавали их на определенное количество ячеек и при этом использовали статическое создание массивов.
Но еще ни разу не затрагивали их использование с указателями!
Мы создавали массивы на сто тысяч элементов, а то и больше. И не один раз бывало, что большое количество ячеек оставались неиспользованными. Это является неправильным применением оперативной памяти в ПК.
Чтобы мы бесполезно не использовали оперативную память в компьютере, нам понадобится оперировать с указателями в свете массивов.
Нам нужно вспомнить, что для создания статического массива количество ячеек нужно задавать числовой константой (а не переменной). Это очень неприятно, потому что в программе мы не знаем, сколько нам может понадобится ячеек.
Например, пользователь захотел вписать 1000 чисел в массив, а мы из-за незнания этого факта сделали массив всего лишь на 500 ячеек.
Динамический массив — это массив, у которого количество ячеек можно задавать и переменной, и числовой константой. Это большой плюс перед использованием статического массива.
Как работают динамические массивы
Как работают динамические массивыКак создать динамический массив в C++
Чтобы создать динамический массив мы будем использовать конструкцию ниже:
Динамическое выделение памяти в Си
Очень часто возникают задачи обработки массивов данных, размерность которых заранее неизвестна. В этом случае возможно использование одного из двух подходов:
Для использования функций динамического выделения памяти необходимо описать указатель, представляющий собой начальный адрес хранения элементов массива.
Начальный адрес статического массива определяется компилятором в момент его объявления и не может быть изменен.
Для динамического массива начальный адрес присваивается объявленному указателю на массив в процессе выполнения программы.
Стандартные функции динамического выделения памяти
Функции динамического выделения памяти находят в оперативной памяти непрерывный участок требуемой длины и возвращают начальный адрес этого участка.
Функции динамического распределения памяти:
Для использования функций динамического распределения памяти необходимо подключение библиотеки :
Для определения размера массива в байтах, используемого в качестве аргумента функции malloc() требуется количество элементов умножить на размер одного элемента. Поскольку элементами массива могут быть как данные простых типов, так и составных типов (например, структуры), для точного определения размера элемента в общем случае рекомендуется использование функции
«Правилом хорошего тона» в программировании является освобождение динамически выделенной памяти в случае отсутствия ее дальнейшего использования. Однако если динамически выделенная память не освобождается явным образом, она будет освобождена по завершении выполнения программы.
Динамическое выделение памяти для одномерных массивов
Форма обращения к элементам массива с помощью указателей имеет следующий вид:
Пример на Си : Организация динамического одномерного массива и ввод его элементов.
Результат выполнения программы: 
Динамическое выделение памяти для двумерных массивов
Пусть требуется разместить в динамической памяти матрицу, содержащую n строк и m столбцов. Двумерная матрица будет располагаться в оперативной памяти в форме ленты, состоящей из элементов строк. При этом индекс любого элемента двумерной матрицы можно получить по формуле
index = i*m+j;
Рассмотрим матрицу 3×4 (см. рис.) 
Индекс выделенного элемента определится как
index = 1*4+2=6
Объем памяти, требуемый для размещения двумерного массива, определится как
n·m·(размер элемента)
Однако поскольку при таком объявлении компилятору явно не указывается количество элементов в строке и столбце двумерного массива, традиционное обращение к элементу путем указания индекса строки и индекса столбца является некорректным:
Правильное обращение к элементу с использованием указателя будет выглядеть как
Пример на Си Ввод и вывод значений динамического двумерного массива
Результат выполнения 
Графически такой способ выделения памяти можно представить следующим образом. 
При таком способе выделения памяти компилятору явно указано количество строк и количество столбцов в массиве.
Пример на Си
Результат выполнения программы аналогичен предыдущему случаю.
С помощью динамического выделения памяти под указатели строк можно размещать свободные массивы. Свободным называется двухмерный массив (матрица), размер строк которого может быть различным. Преимущество использования свободного массива заключается в том, что не требуется отводить память компьютера с запасом для размещения строки максимально возможной длины. Фактически свободный массив представляет собой одномерный массив указателей на одномерные массивы данных.
Пример на Си : Свободный массив
Результат выполнения 
Перераспределение памяти
Если размер выделяемой памяти нельзя задать заранее, например при вводе последовательности значений до определенной команды, то для увеличения размера массива при вводе следующего значения необходимо выполнить следующие действия:
Все перечисленные выше действия (кроме последнего) выполняет функция
Размер блока памяти, на который ссылается параметр ptr изменяется на size байтов. Блок памяти может уменьшаться или увеличиваться в размере. Содержимое блока памяти сохраняется даже если новый блок имеет меньший размер, чем старый. Но отбрасываются те данные, которые выходят за рамки нового блока. Если новый блок памяти больше старого, то содержимое вновь выделенной памяти будет неопределенным.
Пример на Си Выделить память для ввода массива целых чисел. После ввода каждого значения задавать вопрос о вводе следующего значения.
Результат выполнения 
Комментариев к записи: 92
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define S 5
using namespace std;
void two_dim_input( int ** a)
<
srand(time(0));
for ( int i = 0; i for ( int u = 0; u int *)a + i * S + u) = rand() % 99;
>
>
int ** mas = ( int **)calloc(S, sizeof (*mas));
for ( int i = 0; i int *)calloc(S, sizeof (mas));
two_dim_input(mas);
two_dim_output(mas);
two_dim_sum(mas);
printf( «\n\n» );
two_dim_output(mas);
for ( int i = 0; i // цикл по строкам
free(mas[i]); // освобождение памяти под строку
free(mas);
>
cout «_asm code started working» endl;
_asm <
pushf // помещаем регистр флагов в стек
pop var // извлекаем операнд из стека (шта?)
>
cout «_asm code finished working» endl;
// Вывод var
cout var endl;
short *var;
var = new short[1];
cout «_asm code started working» endl;
_asm <
pushf // помещаем регистр флагов в стек
pop *var[0] // извлекаем операнд из стека (шта?)
>
cout «_asm code finished working» endl;
// Вывод var
cout *var[0] endl;
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include «stdlib.h»
#include «stdio.h»
#include «conio.h»
#include «math.h»
#include
#include «locale.h»
#include «string.h»
#include «windows.h»
#include «time.h»
a = ( int **)realloc(a, (2*n*m) * sizeof ( int ));
for (i = n; i // цикл по строкам
<
for (j = 0; j // цикл по столбцам
<
a[i][j] = b[counter][j];
counter++;
>
printf( «\n» );
>
// Очистка памяти
for (i = 0; i // цикл по строкам
free(a[i]); // освобождение памяти под строку
free(a);
for (i = 0; i // цикл по строкам
free(b[i]); // освобождение памяти под строку
free(b);
О выборе структур данных для начинающих
Часть 1. Линейные структуры
Массив
Когда вам нужен один объект, вы создаёте один объект. Когда нужно несколько объектов, тогда есть несколько вариантов на выбор. Я видел, как многие новички в коде пишут что-то типа такого:
Это даёт нам значение пяти рекордов. Этот способ неплохо работает, пока вам не потребуется пятьдесят или сто объектов. Вместо создания отдельных объектов можно использовать массив.
Будет создан буфер из 5 элементов, вот такой:
Заметьте, что индекс массива начинается с нуля. Если в массиве пять элементов, то они будут иметь индексы от нуля до четырёх.
Недостатки простого массива
Если вам нужно неизменное количество объектов, то массив вполне подходит. Но, допустим, вам нужно добавить в массив ещё один элемент. В простом массиве этого сделать невозможно. Допустим, вам нужно удалить элемент из массива. В простом массиве это так же невозможно. Вы привязаны к одному количеству элементов. Нам нужен массив, размер которого можно менять. Поэтому нам лучше выбрать…
Динамический массив
Динамический массив — это массив, который может менять свой размер. Основные языки программирования в своих стандартных библиотеках поддерживают динамические массивы. В C++ это vector. В Java это ArrayList. В C# это List. Все они являются динамическими массивами. В своей сути динамический массив — это простой массив, однако имеющий ещё два дополнительных блока данных. В них хранятся действительный размер простого массива и объём данных, который может на самом деле храниться в простом массиве. Динамический массив может выглядеть примерно так:
Элемент internalArray указывает на динамически размещаемый буфер. Действительный массив буфера хранится в maxCapacity. Количество использовуемых элементов задаётся currentLength.
Что такое динамический массив
Часто стал видеть в интернете и здесь, на РУСО, как авторы, говоря о динамических массивах, понимают под этим словом массив, который создан во время работы программы, то есть на Си вот такой массив:
Но когда я изучал программирование, нас учили что динамический массив это что-то более сложное. Это массив размер котрого можно менять в процессе работы программы.
Термин поменял свое содержание, расширился или люди ошибаются?
2 ответа 2
Динамическим называется массив, размер которого, при необходимости, может меняться во время исполнения программы. Это верное определение.
Это и есть пример динамического массива. Ты можешь ниже в программе выделить ему новую память, расширить или сузить его.
Отличие статических от динамических массивов в том, что размер первого определяется на момент компиляции, а размер второго, может меняться в программе
Динамическим называется массив, размер которого, при необходимости, 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 длины является автоматическое изменение размеров, что не трудно реализуется в случаях его отсутствия, поэтому часто не различают массивы переменной длины с динамическими массивами
Материал взят из статьи с Википедии.
И Вы можете поменять его размер на этапе выполнения, например, через realloc :
Пример взят с сайта справки MSDN.
Динамический массив.
Массив, размер которого может изменяться во время работы программы, называется динамическим. Иначе говоря, динамический массив – это структура данных переменного размера, позволяющая в процессе выполнения программы автоматически добавлять и удалять элементы. Его максимальный размер может быть определен константой или определяться во время выполнения программы.
В первом случае, динамический массив строиться на базе статического массива, а во втором – переменного, то есть такого, размер которому назначается во время работы программы. Бывает, что массив переменной длины принимают за динамический массив. Но часто это не так, поскольку размер второго, как было отмечено, может изменяться автоматически, что неверно для первого.
Например, объявлен массив A, размером n, где n – неинициализированная переменная, т. е. на момент начала выполнения программы, n не присвоена никакая величина. Предполагается, что ее значение, а вместе с тем и размер массива, вводиться пользователем. Данная ситуация говорит о том, что A – массив переменной длины, но это не означает, что он обязательно является динамическим, хотя, как уже отмечалось, такое возможно.
Реализация простого динамического массива основывается на следующих манипуляциях. Выделяется массив фиксированного размера. Он делиться на две части: первая хранит элементы динамического массива, а вторая является резервным пространством, которое, по мере необходимости, может быть задействовано.
Такая организация, позволяет добавлять элементы в конец динамического массива, а также удалять их, причем делать это за константное время. Если массив заполнен полностью (заполнены обе части исходного массива), то говорят, что исчерпан физический размер; количество элементов, используемых для динамического содержимого массива, называют логическим размером.
Большинство актуальных языков программирования высокого уровня поддерживают динамические массивы. Для работы с последними в них имеются встроенные операторы или функции, а некоторые ЯП предоставляет несколько вариантов их реализации. Например, C++ позволяет использовать для этого:
Пример создания и очистки целочисленного динамического массива, состоящего из 33 элементов:
Пример создания и очистки вещественного динамического массива, состоящего из 11 элементов:
Пример создания и очистки целочисленного динамического массива, состоящего из 22 элементов:
Выше, на примерах были продемонстрированы три способа создания и очистки динамического массива в C++. Но это не весь функционал языка. Так, например, класс vector обладает набором методов для доступа к элементам, добавления и удаления их и т. п.
В Pascal динамический массив можно определить двумя способами. Первый предполагает использование процедуры new, а второй процедуры SetLength. В обоих случаях вначале объявляется массив:
После чего, в основном блоке программы используется одна из процедур:
