如何在C中动态分配内存并确定数组大小?

时间:2010-07-14 08:47:36

标签: c dynamic arrays struct malloc

我正在尝试从python背景教自己C.我目前的小问题是尝试对数组长度等内容进行较少的硬编码,并根据输入动态分配内存。

我写了以下程序。我希望社区的建议可以通过以下方式进行修改:

1。)使firstlast Name元素变长。目前他们的长度被硬编码为MAX_NAME_LENGTH。这将涉及更改Name s struct声明以及我为其元素指定值的方式。

2。)奖励:找出一些方法逐步将新元素添加到name_list数组,而无需事先确定其长度。基本上使它成为可扩展的列表。

/* namelist.c 

   Loads up a list of names from a file to then do something with them.

*/
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <memory.h>

#define DATAFILE "name_list.txt"
#define DATAFILE_FORMAT "%[^,]%*c%[^\n]%*c"
#define MAX_NAME_LENGTH 100

typedef struct {
  char first[MAX_NAME_LENGTH];
  char last[MAX_NAME_LENGTH];
} Name;


int main() {
  FILE *fp = fopen(DATAFILE, "r");

  // Get the number of names in DATAFILE at runtime.
  Name aName;
  int lc = 0;
  while ((fscanf(fp, DATAFILE_FORMAT, aName.last, aName.first))!=EOF) lc++;
  Name *name_list[lc];

  // Now actually pull the data out of the file
  rewind(fp);
  int n = 0;
  while ((fscanf(fp, DATAFILE_FORMAT, aName.last, aName.first))!=EOF)
  {
    Name *newName = malloc(sizeof(Name));
    if (newName == NULL) {
      puts("Warning: Was not able to allocate memory for ``Name`` ``newName``on the heap.");
    } 
    memcpy(newName, &aName, sizeof(Name));
  name_list[n] = newName;
  n++;
  }

  int i = 1;
  for (--n; n >= 0; n--, i++) {
    printf("%d: %s %s\n", i, name_list[n]->first, name_list[n]->last);
    free(name_list[n]);
    name_list[n] = NULL;
  }

  fclose(fp);
  return 0;
}

name_list.txt的示例内容:

Washington,George
Adams,John 
Jefferson,Thomas
Madison,James

更新1:

我已经实现了链接列表和@Williham建议的一些辅助函数,结果如下。

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

#define DATAFILE "name_list.txt"
#define MAX_NAME_LENGTH 30
#define DATAFILE_FORMAT "%29[^,]%*c%29[^\n]%*c"

static const int INPUT_BUFFER_SIZE_DEFAULT = sizeof(char) * MAX_NAME_LENGTH;

typedef struct _Name Name;

struct _Name {
  char *first;
  char *last;
  Name *next;
};

int get_charcount(char *str);

Name * create_name_list(char *filename);
void print_name_list(Name *name);
void free_name_list (Name *name);

int main() {

  // Read a list of names into memory and 
  // return the head of the linked list.
  Name *head = create_name_list(DATAFILE);

  // Now do something with all this data.
  print_name_list(head);

  // If you love something, let it go.
  free_name_list(head);
  head = NULL;
  return 0;
}

int get_charcount (char *str) 
{
  int input_length = 1;
    while (str[input_length] != '\0')
    {
      input_length++;
    }
  return input_length;
}

Name * create_name_list(char *filename)
{
  FILE *fp = fopen(DATAFILE, "r");
  char *first_input_buffer = malloc(INPUT_BUFFER_SIZE_DEFAULT);
  char *last_input_buffer = malloc(INPUT_BUFFER_SIZE_DEFAULT);

  Name *firstNamePtr;
  Name *previousNamePtr;
  while ((fscanf(fp, DATAFILE_FORMAT, last_input_buffer, first_input_buffer))!=EOF)
  {
    Name *newNamePtr = malloc(sizeof(Name));

    if (previousNamePtr) 
    {
      previousNamePtr->next = newNamePtr;
      previousNamePtr = newNamePtr;
    } 
    else 
    {
      firstNamePtr = previousNamePtr = newNamePtr;
    }

    char *temp_buffer = malloc(get_charcount(first_input_buffer));
    strcpy(temp_buffer, first_input_buffer);
    newNamePtr->first = malloc(get_charcount(first_input_buffer));
    strcpy(newNamePtr->first, temp_buffer);


    realloc(temp_buffer, get_charcount(last_input_buffer));

    strcpy(temp_buffer, last_input_buffer);
    newNamePtr->last = malloc(get_charcount(last_input_buffer));
    strcpy(newNamePtr->last, temp_buffer);

    free(temp_buffer);
    temp_buffer = NULL;
  }
  previousNamePtr->next = NULL;
  previousNamePtr = NULL;
  free(first_input_buffer);
  free(last_input_buffer);
  first_input_buffer = NULL;
  last_input_buffer = NULL;
  fclose(fp);

  return firstNamePtr;
}

void print_name_list (Name *name)
{
  static int first_iteration = 1;
  if (first_iteration) 
  {
    printf("\nList of Names\n");
    printf("=============\n");
    first_iteration--;
  }
  printf("%s %s\n",name->first, name->last);
  if (name->next)
    print_name_list(name->next);
  else
    printf("\n");
}

void free_name_list (Name *name)
{
  if (name->next)
    free_name_list(name->next);
  free(name->first);
  free(name->last);
  name->first = NULL;
  name->last = NULL;
  name->next = NULL;
  free(name);
  name = NULL;
}

5 个答案:

答案 0 :(得分:5)

一种非常简单的方法是根本不使用数组,而是使用链表:

这可以通过多种方式完成,但最简单的可能是修改Name结构,如下所示:

typedef struct _Name Name;

struct _Name {
  char *first;
  char *last;
  Name *next;
};

使用char *而不是char []将需要一些strcpy,但这实际上既不是在这里也不是在那里。要扩展数组,您现在可以一次一个地对这些元素进行malloc;然后适当地设置。

注意:在创建新的尾部元素时,请记住在NULL旁边设置。

答案 1 :(得分:4)

没有办法在C中扩展数组。您可以做的就是分配更大的内存块并复制项目。这就是Python所做的事情。

也无法确定数组的大小,因为它只存储项目而没有附加信息(Python数组存储元素旁边的长度。)您可以在数组的末尾放置一个标记并计算元素直到你点击标记,这就是字符串的工作方式(空字符'\ 0'是标记。)

答案 2 :(得分:2)

你必须有一个最大长度数组才能接受输入 - 你不知道输入的长度。但是,您只需要一个该长度的数组。获得输入后,您可以获得它的长度并分配一个恰当大小的数组来存储名称。

至于增加列表,您可以使用realloc或使用链接列表。

答案 3 :(得分:1)

您是否开始阅读有关链接列表的内容?它可能会帮助您建立一个动态结构。

您还可以查看数组和链表之间的区别。 char指针可以是链表的成员,可以动态分配内存。

从stackoverflow中检查此link以获取有关相同内容的更多信息。

答案 4 :(得分:1)

由于还没有人提到它,如果使用* scanf读取不受信任的输入字符串,则应始终使用最大字段宽度说明符。喜欢

scanf("%19s", str);

请注意,这指定了不包括终止NUL的最大字符串长度,因此在此示例中,str应为20个字符长。

如果不限制此类扫描输入转换,则在缓冲区溢出时,您不仅会遇到未定义的行为,还会出现安全漏洞。

回到关于动态增长缓冲液的问题。想象一下,您正在读取由线组成的输入,每条线最多可以有78个字符宽。在这种情况下,您知道每行的最大长度,但不知道输入的最大长度。执行此操作的常用方法是分配一些默认空间,如果需要增加该空间,请将其增长* 2,这样您就不需要多次重新分配()。