作者 謝恩銘，公眾號(hào)「程序員聯(lián)盟」（微信號(hào)：coderhub）。
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原文：http://www.itdecent.cn/p/bbce8f04faf1

《C語(yǔ)言探索之旅》全系列

內(nèi)容簡(jiǎn)介

1. 前言
2. 變量的大小
3. 內(nèi)存的動(dòng)態(tài)分配
4. 動(dòng)態(tài)分配一個(gè)數(shù)組
5. 總結(jié)
6. 第二部分第九課預(yù)告

1. 前言

上一課是 C語(yǔ)言探索之旅 | 第二部分第七課：文件讀寫 。

經(jīng)歷了第二部分的一些難點(diǎn)課程，我們終于來(lái)到了這一課，一個(gè)聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)酷酷的名字：動(dòng)態(tài)分配。

“萬(wàn)水千山總是情，分配也由系統(tǒng)定”。

到目前為止，我們創(chuàng)建的變量都是系統(tǒng)的編譯器為我們自動(dòng)構(gòu)建的，這是簡(jiǎn)單的方式。

其實(shí)還有一種更偏手動(dòng)的創(chuàng)建變量的方式，我們稱為“動(dòng)態(tài)分配”（Dynamic Allocation）。dynamic 表示“動(dòng)態(tài)的”，allocation 表示“分配”。

動(dòng)態(tài)分配的一個(gè)主要好處就是可以在內(nèi)存中“預(yù)置”一定空間大小，在編譯時(shí)還不知道到底會(huì)用多少。

使用這個(gè)技術(shù)，我們可以創(chuàng)建大小可變的數(shù)組。到目前為止我們所創(chuàng)建的數(shù)組都是大小固定不可變的。而學(xué)完這一課后我們就會(huì)創(chuàng)建所謂“動(dòng)態(tài)數(shù)組”了。

學(xué)習(xí)這一章需要對(duì)指針有一定了解，如果指針的概念你還沒(méi)掌握好，可以回去復(fù)習(xí) C語(yǔ)言探索之旅 | 第二部分第二課：進(jìn)擊的指針，C語(yǔ)言的王牌！ 那一課。

我們知道當(dāng)我們創(chuàng)建一個(gè)變量時(shí)，在內(nèi)存中要為其分配一定大小的空間。例如：

int number = 2;

當(dāng)程序運(yùn)行到這一行代碼時(shí)，會(huì)發(fā)生幾件事情：

1. 應(yīng)用程序詢問(wèn)操作系統(tǒng)（Operating System，簡(jiǎn)稱 OS。例如Windows，Linux，macOS，Android，iOS，等）是否可以使用一小塊內(nèi)存空間。

2. 操作系統(tǒng)回復(fù)我們的程序，告訴它可以將這個(gè)變量存儲(chǔ)在內(nèi)存中哪個(gè)地方（給出分配的內(nèi)存地址）。

3. 當(dāng)函數(shù)結(jié)束后，你的變量會(huì)自動(dòng)從內(nèi)存中被刪除。你的程序?qū)Σ僮飨到y(tǒng)說(shuō)：“我已經(jīng)不需要內(nèi)存中的這塊地址了，謝謝！” （當(dāng)然，實(shí)際上你的程序不可能對(duì)操作系統(tǒng)說(shuō)一聲“謝謝”，但是確實(shí)是操作系統(tǒng)在掌管一切，包括內(nèi)存，所以對(duì)它還是客氣一點(diǎn)比較好...）。

可以看到，以上的過(guò)程都是自動(dòng)的。當(dāng)我們創(chuàng)建一個(gè)變量，操作系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)被程序這樣調(diào)用。

那么什么是手動(dòng)的方式呢？說(shuō)實(shí)在的，沒(méi)人喜歡把事情復(fù)雜化，如果自動(dòng)方式可行，何必要大費(fèi)周章來(lái)使用什么手動(dòng)方式呢？但是要知道，很多時(shí)候我們是不得不使用手動(dòng)方式。

這一課中，我們將會(huì)：

1. 探究?jī)?nèi)存的機(jī)制（是的，雖然以前的課研究過(guò)，但是還是要繼續(xù)深入），了解不同變量類型所占用的內(nèi)存大小。

2. 接著，探究這一課的主題，來(lái)學(xué)習(xí)如何向操作系統(tǒng)動(dòng)態(tài)請(qǐng)求內(nèi)存。也就是所謂的“動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配”。

3. 最后，通過(guò)學(xué)習(xí)如何創(chuàng)建一個(gè)在編譯時(shí)還不知道其大小（只有在程序運(yùn)行時(shí)才知道）的數(shù)組來(lái)了解動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配的好處。

準(zhǔn)備好了嗎？Let's Go !

2. 變量的大小

根據(jù)我們所要?jiǎng)?chuàng)建的變量的類型（char，int，double，等等），其所占的內(nèi)存空間大小是不一樣的。

事實(shí)上，為了存儲(chǔ)一個(gè)大小在 -128 至 127 之間的數(shù)（char 類型），只需要占用一個(gè)字節(jié)（8 個(gè)二進(jìn)制位）的內(nèi)存空間，是很小的。

然而，一個(gè) int 類型的變量就要占據(jù) 4 個(gè)字節(jié)了；一個(gè) double 類型要占據(jù) 8 個(gè)字節(jié)。

問(wèn)題是：并不總是這樣。

什么意思呢？

因?yàn)轭愋退純?nèi)存的大小還與操作系統(tǒng)有關(guān)系。不同的操作系統(tǒng)可能就不一樣，32 位和 64 位的操作系統(tǒng)的類型大小一般會(huì)有區(qū)別。

這一節(jié)中我們的目的是學(xué)習(xí)如何獲知變量所占用的內(nèi)存大小。

有一個(gè)很簡(jiǎn)單的方法：使用 sizeof()。

雖然看著有點(diǎn)像函數(shù)，但其實(shí) sizeof 不是一個(gè)函數(shù)，而是一個(gè) C語(yǔ)言的關(guān)鍵字，也算是一個(gè)運(yùn)算符吧。

我們只需要在 sizeof 的括號(hào)里填入想要檢測(cè)的變量類型，sizeof 就會(huì)返回所占用的字節(jié)數(shù)了。

例如，我們要檢測(cè) int 類型的大小，就可以這樣寫：

sizeof(int)

在編譯時(shí)，sizeof(int) 就會(huì)被替換為 int 類型所占用的字節(jié)數(shù)了。

在我的電腦上，sizeof(int) 是 4，也就是說(shuō) int 類型在我的電腦的內(nèi)存中占據(jù) 4 個(gè)字節(jié)。在你的電腦上，也許是 4，但也可能是其他的值。

我們用一個(gè)例子來(lái)測(cè)試一下吧：

// octet 是英語(yǔ)“字節(jié)”的意思，和 byte 類似
printf("char : %d octets\n", sizeof(char));
printf("int : %d octets\n", sizeof(int));
printf("long : %d octets\n", sizeof(long));
printf("double : %d octets\n", sizeof(double));

在我的電腦（64 位）運(yùn)行，輸出：

char : 1 octets
int : 4 octets
long : 8 octets
double : 8 octets

我們并沒(méi)有測(cè)試所有已知的變量類型，你也可以課后自己去測(cè)試一下其他的類型，例如：short，float。

曾幾何時(shí)，當(dāng)電腦的內(nèi)存很小的年代，有這么多不同大小的變量類型可供選擇是一件很好的事，因?yàn)槲覀兛梢赃x“夠用的最小的”那種變量類型，以節(jié)約內(nèi)存。

現(xiàn)在，電腦的內(nèi)存一般都很大，“有錢任性”么。所以我們?cè)诰幊虝r(shí)也沒(méi)必要太“拘謹(jǐn)”。不過(guò)在嵌入式領(lǐng)域，內(nèi)存大小一般是有限的，我們就得斟酌著使用變量類型了。

既然 sizeof 這么好用，我們可不可以用它來(lái)顯示我們自定義的變量類型的大小呢？例如 struct，enum，union。

是可以的。寫一個(gè)程序測(cè)試一下：

#include <stdio.h>

typedef struct Coordinate
{
    int x;
    int y;
} Coordinate;

int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("Coordinate 結(jié)構(gòu)體的大小是 : %d 個(gè)字節(jié)\n", sizeof(Coordinate));

    return 0;
}

運(yùn)行輸出：

Coordinate 結(jié)構(gòu)體的大小是 : 8 個(gè)字節(jié)

對(duì)于內(nèi)存的全新視角

之前，我們?cè)诶L制內(nèi)存圖示時(shí)，還是比較不精準(zhǔn)的?，F(xiàn)在，我們知道了每個(gè)變量所占用的大小，我們的內(nèi)存圖示就可以變得更加精準(zhǔn)了。

假如我定義一個(gè) int 類型的變量：

int age = 17;

我們用 sizeof 測(cè)試后得知 int 的大小為 4。假設(shè)我們的變量 age 被分配到的內(nèi)存地址起始是 1700，那么我們的內(nèi)存圖示就如下所示：

我們看到，我們的 int 型變量 age 在內(nèi)存中占用 4 個(gè)字節(jié)，起始地址是 1700（它的內(nèi)存地址），一直到 1703。

如果我們對(duì)一個(gè) char 型變量（大小是一個(gè)字節(jié)）同樣賦值：

char number = 17;

那么，其內(nèi)存圖示是這樣的：

假如是一個(gè) int 型的數(shù)組：

int age[100];

用 sizeof() 測(cè)試一下，就可以知道在內(nèi)存中 age 數(shù)組占用 400 個(gè)字節(jié)。4 * 100 = 400。

即使這個(gè)數(shù)組沒(méi)有賦初值，但是在內(nèi)存中仍然占據(jù) 400 個(gè)字節(jié)的空間。變量一聲明，在內(nèi)存中就為它分配一定大小的內(nèi)存了。

那么，如果我們創(chuàng)建一個(gè)類型是 Coordinate 的數(shù)組呢？

Coordinate coordinate[100];

其大小就是 8 * 100 = 800 個(gè)字節(jié)了。

3. 內(nèi)存的動(dòng)態(tài)分配

好了，現(xiàn)在我們就進(jìn)入這一課的關(guān)鍵部分了，重提一次這一課的目的：學(xué)會(huì)如何手動(dòng)申請(qǐng)內(nèi)存空間。

我們需要引入 stdlib.h 這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)頭文件，因?yàn)榻酉聛?lái)要使用的函數(shù)是定義在這個(gè)庫(kù)里面。

這兩個(gè)函數(shù)是什么呢？就是：

• malloc：是 Memory Allocation 的縮寫，表示“內(nèi)存分配”。詢問(wèn)操作系統(tǒng)能否預(yù)支一塊內(nèi)存空間來(lái)使用。

• free：表示“解放，釋放，自由的”。意味著“釋放那塊內(nèi)存空間”。告訴操作系統(tǒng)我們不再需要這塊已經(jīng)分配的空間了，這塊內(nèi)存空間會(huì)被釋放，另一個(gè)程序就可以使用這塊空間了。

當(dāng)我們手動(dòng)分配內(nèi)存時(shí)，須要按照以下三步順序來(lái)：

1. 調(diào)用 malloc 函數(shù)來(lái)申請(qǐng)內(nèi)存空間。

2. 檢測(cè) malloc 函數(shù)的返回值，以得知操作系統(tǒng)是否成功為我們的程序分配了這塊內(nèi)存空間。

3. 一旦使用完這塊內(nèi)存，不再需要時(shí)，必須用 free 函數(shù)來(lái)釋放占用的內(nèi)存，不然可能會(huì)造成內(nèi)存泄漏。

以上三個(gè)步驟是不是讓我們回憶起關(guān)于上一課“文件讀寫”的內(nèi)容了？

這三個(gè)步驟和文件指針的操作有點(diǎn)類似，也是先申請(qǐng)內(nèi)存，檢測(cè)是否成功，用完釋放。

malloc 函數(shù)：申請(qǐng)內(nèi)存

malloc 分配的內(nèi)存是在堆上，一般的局部變量（自動(dòng)分配的）大多是在棧上。

關(guān)于堆和棧的區(qū)別，還有內(nèi)存的其他區(qū)域，如靜態(tài)區(qū)等，大家可以自己延伸閱讀。

之前“字符串”那一課里已經(jīng)給出過(guò)一張圖表了。再來(lái)回顧一下吧：

給出 malloc 函數(shù)的原型，你會(huì)發(fā)現(xiàn)有點(diǎn)滑稽：

void* malloc(size_t numOctetsToAllocate);

可以看到，malloc 函數(shù)有一個(gè)參數(shù) numOctetsToAllocate，就是需要申請(qǐng)的內(nèi)存空間大?。ㄓ米止?jié)數(shù)表示），這里的 size_t（之前的課程有提到過(guò)）其實(shí)和 int 是類似的，就是一個(gè) define 宏定義，實(shí)際上很多時(shí)候就是 int。

對(duì)于我們目前的演示程序，可以將 sizeof(int) 置于 malloc 的括號(hào)中，表示要申請(qǐng) int 類型的大小的空間。

真正引起我們興趣的是 malloc 函數(shù)的返回值：

void*

如果你還記得我們?cè)诤瘮?shù)那章所說(shuō)的，void 表示“空”，我們用 void 來(lái)表示函數(shù)沒(méi)有返回值。

所以說(shuō)，這里我們的函數(shù) malloc 會(huì)返回一個(gè)指向 void 的指針，一個(gè)指向“空”（void 表示“虛無(wú)，空”）的指針，有什么意義呢？malloc 函數(shù)的作者不會(huì)搞錯(cuò)了吧？

不要擔(dān)心，這么做肯定是有理由的。

難道有人敢質(zhì)疑老爺子 Dennis Ritchie（C語(yǔ)言的作者）的智商？
來(lái)人吶，拖出去... 罰寫 100 個(gè) C語(yǔ)言小游戲。

事實(shí)上，這個(gè)函數(shù)返回一個(gè)指針，指向操作系統(tǒng)分配的內(nèi)存的首地址。

如果操作系統(tǒng)在 1700 這個(gè)地址為你開(kāi)辟了一塊內(nèi)存的話，那么函數(shù)就會(huì)返回一個(gè)包含 1700 這個(gè)值的指針。

但是，問(wèn)題是：malloc 函數(shù)并不知道你要?jiǎng)?chuàng)建的變量是什么類型的。

實(shí)際上，你只給它傳遞了一個(gè)參數(shù)： 在內(nèi)存中你需要申請(qǐng)的字節(jié)數(shù)。

如果你申請(qǐng) 4 個(gè)字節(jié)，那么有可能是 int 類型，也有可能是 long 類型。

正因?yàn)?malloc 不知道自己應(yīng)該返回什么變量類型（它也無(wú)所謂，只要分配了一塊內(nèi)存就可以了），所以它會(huì)返回 void* 這個(gè)類型。這是一個(gè)可以表示任意指針類型的指針。

void* 與其他類型的指針之間可以通過(guò)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換來(lái)相互轉(zhuǎn)換。例如：

int *i = (int *)p;  // p 是一個(gè) void* 類型的指針

void *v = (void *)c;  // c 是一個(gè) char* 類型的指針

實(shí)踐

如果我實(shí)際來(lái)用 malloc 函數(shù)分配一個(gè) int 型指針：

int *memoryAllocated = NULL;  // 創(chuàng)建一個(gè) int 型指針

memoryAllocated = malloc(sizeof(int));  // malloc 函數(shù)將分配的地址賦值給我們的指針 memoryAllocated

經(jīng)過(guò)上面的兩行代碼，我們的 int 型指針 memoryAllocated 就包含了操作系統(tǒng)分配的那塊內(nèi)存地址的首地址值。

假如我們用之前我們的圖示來(lái)舉例，這個(gè)值就是 1700。

檢測(cè)指針

既然上面我們用兩行代碼使得 memoryAllocated 這個(gè)指針包含了分配到的地址的首地址值，那么我們就可以通過(guò)檢測(cè) memoryAllocated 的值來(lái)判斷申請(qǐng)內(nèi)存是否成功了：

1. 如果為 NULL，則說(shuō)明 malloc 調(diào)用沒(méi)有成功。

2. 否則，就說(shuō)明成功了。

一般來(lái)說(shuō)內(nèi)存分配不會(huì)失敗，但是也有極端情況：

1. 你的內(nèi)存（堆內(nèi)存）已經(jīng)不夠了。

2. 你申請(qǐng)的內(nèi)存值大得離譜（比如你申請(qǐng) 64 GB 的內(nèi)存空間，那我想大多數(shù)電腦都是不可能分配成功的）。

希望大家每次用 malloc 函數(shù)時(shí)都要做指針的檢測(cè)，萬(wàn)一真的出現(xiàn)返回值為 NULL 的情況，那我們需要立即停止程序，因?yàn)闆](méi)有足夠的內(nèi)存，也不可能進(jìn)行下面的操作了。

為了中斷程序的運(yùn)行，我們來(lái)使用一個(gè)新的函數(shù)：

exit()

exit 函數(shù)定義在 stdlib.h 中，調(diào)用此函數(shù)會(huì)使程序立即停止。

這個(gè)函數(shù)也只有一個(gè)參數(shù)，就是返回值，這和 return 函數(shù)的參數(shù)是一樣原理的。實(shí)例：

int main(int argc, char *argv[])
{
    int *memoryAllocated = NULL;

    memoryAllocated = malloc(sizeof(int));

    if (memoryAllocated == NULL)  // 如果分配內(nèi)存失敗
    {
        exit(0);  // 立即停止程序
    }

    // 如果指針不為 NULL，那么可以繼續(xù)進(jìn)行接下來(lái)的操作

    return 0;
}

另外一個(gè)問(wèn)題：用 malloc 函數(shù)申請(qǐng) 0 字節(jié)內(nèi)存會(huì)返回 NULL 指針嗎？

可以測(cè)試一下，也可以去查找關(guān)于 malloc 函數(shù)的說(shuō)明文檔。

申請(qǐng) 0 字節(jié)內(nèi)存，函數(shù)并不返回 NULL，而是返回一個(gè)正常的內(nèi)存地址。
但是你卻無(wú)法使用這塊大小為 0 的內(nèi)存！

這就好比尺子上的某個(gè)刻度，刻度本身并沒(méi)有長(zhǎng)度，只有某兩個(gè)刻度一起才能量出長(zhǎng)度。

對(duì)于這一點(diǎn)一定要小心，因?yàn)檫@時(shí)候 if(NULL != p) 語(yǔ)句校驗(yàn)將不起作用。

free函數(shù)：釋放內(nèi)存

記得上一課我們使用 fclose 函數(shù)來(lái)關(guān)閉一個(gè)文件指針，也就是釋放占用的內(nèi)存。

free 函數(shù)的原理和 fclose 是類似的，我們用它來(lái)釋放一塊我們不再需要的內(nèi)存。原型：

void free(void* pointer);

free 函數(shù)只有一個(gè)目的：釋放 pointer 指針?biāo)赶虻哪菈K內(nèi)存。

實(shí)例程序：

int main(int argc, char *argv[])
{
    int* memoryAllocated = NULL;

    memoryAllocated = malloc(sizeof(int));

    if (memoryAllocated == NULL)  // 如果分配內(nèi)存失敗
    {
        exit(0);  // 立即停止程序
    }

    // 此處添加使用這塊內(nèi)存的代碼

    free(memoryAllocated);  // 我們不再需要這塊內(nèi)存了，釋放之

    return 0;
}

綜合上面的三個(gè)步驟，我們來(lái)寫一個(gè)完整的例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int* memoryAllocated = NULL;

    memoryAllocated = malloc(sizeof(int));  // 分配內(nèi)存

    if (memoryAllocated == NULL)  // 檢測(cè)是否分配成功
    {
        exit(0);  // 不成功，結(jié)束程序
    }

    // 使用這塊內(nèi)存
    printf("您幾歲了 ? ");

    scanf("%d", memoryAllocated);

    printf("您已經(jīng) %d 歲了\n", *memoryAllocated);

    free(memoryAllocated);  // 釋放這塊內(nèi)存

    return 0;
}

運(yùn)行輸出：

您幾歲了 ? 32
您已經(jīng) 32 歲了

以上就是我們用動(dòng)態(tài)分配的方式來(lái)創(chuàng)建了一個(gè) int 型變量，使用它，釋放它所占用的內(nèi)存。

但是，我們也完全可以用以前的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，如下:

int main(int argc, char *argv[])
{
    int myAge = 0; // 分配內(nèi)存 (自動(dòng))

    // 使用這塊內(nèi)存
    printf("您幾歲了 ? ");

    scanf("%d", &myAge);

    printf("你已經(jīng) %d 歲了\n", myAge);

    return 0;
}  // 釋放內(nèi)存 (在函數(shù)結(jié)束后自動(dòng)釋放)

在這個(gè)簡(jiǎn)單使用場(chǎng)景下，兩種方式（手動(dòng)和自動(dòng)）都是能完成任務(wù)的。

總結(jié)說(shuō)來(lái)，創(chuàng)建一個(gè)變量（說(shuō)到底也就是分配一塊內(nèi)存空間）有兩種方式：自動(dòng)和手動(dòng)。

• 自動(dòng)：我們熟知并且一直使用到現(xiàn)在的方式。

• 手動(dòng)（動(dòng)態(tài)）：這一課我們學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

你可能會(huì)說(shuō)：“我發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存的方式既復(fù)雜又沒(méi)什么用嘛！”

復(fù)雜么？還行吧，確實(shí)相對(duì)自動(dòng)的方式要考慮比較多的因素。

沒(méi)有用么？絕不！

因?yàn)楹芏鄷r(shí)候我們不得不使用手動(dòng)的方式來(lái)分配內(nèi)存。

接下來(lái)我們就來(lái)看一下手動(dòng)方式的必要性。

4. 動(dòng)態(tài)分配一個(gè)數(shù)組

暫時(shí)我們只是用手動(dòng)方式來(lái)創(chuàng)建了一個(gè)簡(jiǎn)單的變量。

然而，一般說(shuō)來(lái)，我們的動(dòng)態(tài)分配可不是這樣“大材小用”的。

如果只是創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的變量，我們用自動(dòng)的方式就夠了。

那你會(huì)問(wèn)：“啥時(shí)候須要用動(dòng)態(tài)分配??？”

問(wèn)得好。動(dòng)態(tài)分配最常被用來(lái)創(chuàng)建在運(yùn)行時(shí)才知道大小的變量，例如動(dòng)態(tài)數(shù)組。

假設(shè)我們要存儲(chǔ)一個(gè)用戶的朋友的年齡列表，按照我們以前的方式（自動(dòng)方式），我們可以創(chuàng)建一個(gè) int 型的數(shù)組：

int ageFriends[18];

很簡(jiǎn)單對(duì)嗎？那問(wèn)題不就解決了？

但是以上方式有兩個(gè)缺陷：

1. 你怎么知道這個(gè)用戶只有 18 個(gè)朋友呢？可能他有更多朋友呢。

2. 你說(shuō)：“那好，我就創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組：

int ageFriends[10000];

足夠儲(chǔ)存 1 萬(wàn)個(gè)朋友的年齡。”

但是問(wèn)題是：可能我們使用到的只是這個(gè)大數(shù)組的很小一部分，豈不是浪費(fèi)內(nèi)存嘛。

最恰當(dāng)?shù)姆绞绞窃儐?wèn)用戶他有多少朋友，然后創(chuàng)建對(duì)應(yīng)大小的數(shù)組。

而這樣，我們的數(shù)組大小就只有在運(yùn)行時(shí)才能知道了。

Voila，這就是動(dòng)態(tài)分配的優(yōu)勢(shì)了：

1. 可以在運(yùn)行時(shí)才確定申請(qǐng)的內(nèi)存空間大小。

2. 不多不少剛剛好，要多少就申請(qǐng)多少，不怕不夠或過(guò)多。

所以借著動(dòng)態(tài)分配，我們就可以在運(yùn)行時(shí)詢問(wèn)用戶他到底有多少朋友。

如果他說(shuō)有 20 個(gè)，那我們就申請(qǐng) 20 個(gè) int 型的空間；如果他說(shuō)有 50 個(gè)，那就申請(qǐng) 50 個(gè)。經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。

我們之前說(shuō)過(guò)，C語(yǔ)言中禁止用變量名來(lái)作為數(shù)組大小，例如不能這樣：

int ageFriends[numFriends];  // numFriends 是一個(gè)變量

盡管有的 C編譯器可能允許這樣的聲明，但是我們不推薦。

我們來(lái)看看用動(dòng)態(tài)分配的方式如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)程序：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int numFriends = 0, i = 0;

    int *ageFriends= NULL;  // 這個(gè)指針用來(lái)指示朋友年齡的數(shù)組

    // 詢問(wèn)用戶有多少個(gè)朋友
    printf("請(qǐng)問(wèn)您有多少朋友 ? ");

    scanf("%d", &numFriends);

    if (numFriends > 0)  // 至少得有一個(gè)朋友吧，不然也太慘了 :P
    {
        ageFriends = malloc(numFriends * sizeof(int));  // 為數(shù)組分配內(nèi)存
        if (ageFriends== NULL)  // 檢測(cè)分配是否成功
        {
            exit(0); // 分配不成功，退出程序
        }

        // 逐個(gè)詢問(wèn)朋友年齡
        for (i = 0 ; i < numFriends; i++)  {
            printf("第%d位朋友的年齡是 ? ", i + 1);
            scanf("%d", &ageFriends[i]);
        }

        // 逐個(gè)輸出朋友的年齡
        printf("\n\n您的朋友的年齡如下 :\n");
        for (i = 0 ; i < numFriends; i++) {
            printf("%d 歲\n", ageFriends[i]);
        }

        // 釋放 malloc 分配的內(nèi)存空間，因?yàn)槲覀儾辉傩枰?        free(ageFriends);
    }

    return 0;
}

運(yùn)行輸出：

請(qǐng)問(wèn)您有多少朋友 ? 7
第1位朋友的年齡是 ? 25
第2位朋友的年齡是 ? 21
第3位朋友的年齡是 ? 27
第4位朋友的年齡是 ? 18
第5位朋友的年齡是 ? 14
第6位朋友的年齡是 ? 32
第7位朋友的年齡是 ? 30

您的朋友的年齡如下 :
25歲
21歲
27歲
18歲
14歲
32歲
30歲

當(dāng)然了，這個(gè)程序比較簡(jiǎn)單，但我向你保證以后的課程會(huì)使用動(dòng)態(tài)分配來(lái)做更有趣的事。

5. 總結(jié)

1. 不同類型的變量在內(nèi)存中所占的大小不盡相同。

2. 借助 sizeof 這個(gè)關(guān)鍵字（也是運(yùn)算符）可以知道一個(gè)類型所占的字節(jié)數(shù)。

3. 動(dòng)態(tài)分配就是在內(nèi)存中手動(dòng)地預(yù)留一塊空間給一個(gè)變量或者數(shù)組。

4. 動(dòng)態(tài)分配的常用函數(shù)是 malloc（當(dāng)然，還有 calloc，realloc，可以查閱使用方法，和 malloc 是類似的），但是在不需要這塊內(nèi)存之后，千萬(wàn)不要忘了使用 free 函數(shù)來(lái)釋放。而且，malloc 和 free 要一一對(duì)應(yīng)，不能一個(gè) malloc 對(duì)應(yīng)兩個(gè) free，會(huì)出錯(cuò)；或者兩個(gè) malloc 對(duì)應(yīng)一個(gè) free，會(huì)內(nèi)存泄露！

5. 動(dòng)態(tài)分配使得我們可以創(chuàng)建動(dòng)態(tài)數(shù)組，就是它的大小在運(yùn)行時(shí)才能確定。

6. 第二部分第九課預(yù)告

今天的課就到這里，一起加油吧！

下一課： C語(yǔ)言探索之旅 | 第二部分第九課： 實(shí)戰(zhàn)"懸掛小人"游戲

我是 謝恩銘，公眾號(hào)「程序員聯(lián)盟」（微信號(hào)：coderhub）運(yùn)營(yíng)者，慕課網(wǎng)精英講師 Oscar 老師，終生學(xué)習(xí)者。
熱愛(ài)生活，喜歡游泳，略懂烹飪。
人生格言：「向著標(biāo)桿直跑」