Как задать динамический массив в c: Динамическое выделение памяти, динамические массивы

Динамический массив данных: что это, как создать

Разбираем, как работают динамические массивы данных в JavaScript: какие команды разработчики используют чаще всего, что влияет на размер массива и причём здесь память.

• Что такое динамические массивы данных
• Как создать динамический массив
• Что ещё можно делать с массивами
• Размер динамического массива
• Динамические массивы в жизни
• Совет эксперта

Что такое динамические массивы данных

Операционная система любого компьютера отвечает за работу с памятью. На каком бы языке разработчик ни написал программу, она будет взаимодействовать с операционной системой, а та — с памятью.

На этом этапе возникают вопросы: как не перерасходовать память и оставить место для других программ. Это важно для работы с переменными динамического размера. Прежде чем перейти к ним, надо разобраться, что такое массивы в целом.

Массив — это упорядоченная коллекция, набор данных, список. Если разработчик назначит какой-то элемент десятым, то он всегда будет десятым в списке, пока разработчик не изменит его позицию. Упорядоченность — это сохранение постоянного порядка в этом массиве. Разработчик может перемещать элементы между собой, но без его участия они всегда будут на своих местах.

Данные могут состоять из набора чисел или набора абсолютно разных значений: число, строка, объект. Это зависит от языка программирования, которому принадлежит массив.

Чтобы понять, как работают массивы данных, можно представить память компьютера в виде сетки. Каждый фрагмент информации хранится в одной из ячеек этой сетки

В работе с массивами данных разработчики пользуются переменными. Переменные в языках программирования — это ссылка на определённую область памяти, которую предстоит использовать в работе.

Динамические массивы данных — это структура, которая позволяет прямо в процессе написания кода автоматически менять размер массива и освобождать ненужные ячейки. К языкам, где можно динамически управлять размером массива, относятся JavaScript, Python, Java (через ArrayList), C++ (векторы).

На курсе «Веб-разработчик» учат писать и тестировать код, исправлять ошибки и размещать сайт в интернете. Студенты участвуют во всех этапах разработки: от вёрстки дизайн-макета до создания и настройки серверной части.

Каждый может стать веб‑разработчиком

Освойте навыки востребованной профессии в IT меньше чем за год: научитесь писать чистый код, разрабатывать сайты и веб-приложения. Начните с бесплатной вводной части курса «Веб-разработчик».

Как создать динамический массив

Разберём, как с нуля создать динамический массив в JavaScript. Чтобы положить в массив разные данные, то есть цифры и слова, зададим команду:

var array = [1,’cat’,’dog’];

Чтобы получить доступ к любому элементу массива, независимо от его размера, нужно знать только индекс этого элемента.

var cat = array[1];

Нумерация массива начинается с нуля. По мере продвижения вправо индекс увеличивается на единицу для каждого элемента массива

Что произошло на низком уровне, когда инициализировали массив:

1) зарезервировали необходимое количество ячеек памяти начиная с array;
2) поместили ссылку на зарезервированную область в переменную array.

Так работает переменная: для неё резервируется область памяти

Материал по теме:

10 структур данных, которые должен знать каждый разработчик

Что ещё можно делать с массивами

Для разработчика, который пишет определённую программу, динамические массивы данных несут одни плюсы: не надо заботиться сколько памяти выделено на этот массив, и сколько элементов он может содержать. Можно спокойно работать.

Но для специалистов, которые разрабатывают язык, динамические массивы связаны с трудностями: нужно найти способ избежать перерасхода памяти и обеспечить хорошую производительность программы.

Например, есть задача сгенерировать список пользователей приложения «Достаевский», которые заказывают пиццу два раза в неделю. Их может быть 5, 50 или 500 — точное количество неизвестно. Если зарезервировать в памяти слишком мало места, код не будет работать, а если с запасом, например сразу на 1000 пользователей, то будет перерасход, и какие-то приложения могут остаться без необходимой памяти.

Структура динамических массивов данных помогает программе занять в памяти ровно тот объём, который нужен для хранения конкретных данных.

Самые распространённые команды при работе с динамическими массивами данных:

● вставка — для добавления элемента по определённому индексу;

● удаление — для удаления элемента из индекса;

● поиск — для поиска элемента по заданному индексу или значению;

● доступ к элементу — обновляет элемент по определённому индексу.

На примере вставки разберём, как работает динамический массив.

Допустим, необходимо вставить элемент в массив. Например, элемент 0 в этом примере массива в позиции индекса 1:

array.splice (1,0,0)
[1, 0, human, cat, dog]

Элементу 0 пока не нашлось места в массиве, но это легко исправить благодаря команде «Вставка»

Для этого сначала нужно переместить все элементы начиная с позиции индекса 1 на одно место вправо.

При переносе элементов вправо, индекс 1 со значением human дублируется, чтобы его место занял элемент 0

Теперь можно поместить 0 в расположение индекса 1.

Теперь каждый элемент на своём месте, шалость удалась

Элементы можно добавлять и удалять на любом этапе работы.

Размер динамического массива

Элементы массива хранятся в смежных ячейках памяти. Такая система хранения помогает массиву работать быстрее. При этом размер динамического массива может изменяться во время исполнения программы — когда разработчик последовательно выполняет операции. Это главное отличие динамического массива от статического, размер которого задаётся на момент компиляции программы, то есть перевода исходного кода программы в более простой.

В нескольких ячейках может лежать один элемент. При этом один элемент не всегда занимает одну ячейку памяти. Максимальный размер массива определяется константой (постоянной величиной) или в процессе выполнения программы.

Динамические массивы в жизни

Массивы — это структуры данных, в которых хранятся списки элементов. Каждый, кто слушает музыку на смартфоне, ведёт список контактов в телефоне или следит за таблицей лидеров во время соревнований, использует динамические массивы, сам не зная об этом. У массивов бесконечное количество применений, и они очень важны в мире информатики.

Простейший пример массива — лента постов Вконтакте. Их данные хранятся в массиве и с помощью кода выводятся на страницу. Когда пользователь дочитывает страницу до конца — подгружаются новые посты. Поэтому везде, где подразумевается список, скорее всего, будет использоваться массив. Это могут быть любые сайты и приложения, где используется лента — ограниченная или бесконечная.

Совет эксперта

Сергей Некрасов

Когда JavaScript-разработчик работает с массивами, в большинстве случаев ему не приходится думать об их внутреннем устройстве: как меняется размер, выделяется или освобождается память. Для программиста гораздо важнее, чтобы в массив было легко добавлять новые элементы, удалять их или заменять.

Понимание того, как устроен этот процесс, позволяет взглянуть на код под другим углом. То, что JS-разработчик принимает динамичность массивов за данность, не свойственно другим языкам.

Статью подготовили:

Поделиться

Читать также:

Как ООП помогает разработчикам писать код быстрее и проще

Читать статью

Что такое API и что о нём нужно знать веб-разработчику

Читать статью

Лето ― самое время выбрать новую профессию, не спеша пройти бесплатный курс и начать карьеру в IT.

Динамические массивы на C++

Динамические массивы на C++

 

Статические массивы, аля int a[3]={3,5,7}, хороши своей простотой. Но бывают случаи, когда «статика» массивов мешает. Например, Вы хотите написать программу перемножения матриц любых порядков. Вот тут статический массив не просто мешает — его применение здесь практически невозможно! Итак, встречайте — динамический массив!

Что же это такое? Это когда Вы во время работы своей программы (а не во время разработки) можете менять размеренность массивов. И начнем мы с одномерных (векторных) массивов.

int x = 5; // тут задается «длина» массива (при заданном значении нам доступно 5 элементов int)

int *arr = new int[x]; // это создание

// а это проверка
arr[0]=1347;
arr[4]=-124;
   
cout << arr[0] << endl << arr[4] << endl;

Освобождение памяти (или удаление, что не совсем точно) производиться так:

delete[]arr;

Двумерные (матричные) массивы создаются немногим сложнее:

int x = 5;
int y = 5;
/* размеры масива */
   
int **arr = new int*[x];
for(int i=0;i<x;i++) arr[i]=new int[y];

«Удаление» производиться так:

for(int i=0;i<x;i++) delete[]arr[i];
delete[]arr;

Трехмерные массивы:

int x = 5;
int y = 5;
int z = 4;
/* размеры массива */

int ***arr = new int**[x];

for(int i=0;i<x;i++)
{

arr[i]=new int*[y];
for(int j=0;j<y;j++) arr[i][j]=new int[z];

}

Удаление трехмерных массивов производиться так:

for(int i=0;i<x;i++)
{

for(int j=0;j<y;j++)
{

delete[]arr[i][j];

}
delete[]arr[i];

}
delete[]arr;

Четырех-, пяти- а также n-мерные создаются по тому же алгоритму. Для примера покажу четырехмерный:

int x=3,y=3,z=3,t=3;
int ****arr = new int***[x];
for(int i=0;i<x;i++)
{

arr[i] = new int**[y];
for(int j=0;j<y;j++)
{

arr[i][j] = new int*[z];
for(int k=0;k<z;k++)
{

arr[i][j][k] = new int[t];

}

}

}

Мы создавали только массивы типа int. Также само можно создавать и других типов. Ниже динамический массив типа float:

int x = 3;

int y = 7;

float **arr = new float*[x];
for(int i=0;i<x;i++) arr[i]=new float[y];

Удаляется он так же само.

Не забудьте внести iostream.h чтобы cout работал (#include <iostream.h>)

Написанные файлы можно скачать (для Linux) тут (для Windows) тут.

Дерзайте!

 

НАЗАД

Динамическое размещение двумерных массивов в C++ (с кодом)

Вы уже знаете, что двумерный массив — это массив массивов. Но это определяется во время компиляции. В этой статье мы узнаем о динамическом размещении 2D-массива в C++ во время выполнения. Давайте погрузимся глубже, чтобы понять динамичный мир!

Что такое динамический 2D-массив в C++?

Можно ли использовать динамические массивы в C++? Да, C++ предоставляет несколько способов создания динамических массивов.

У нас есть 2 типа памяти: один, который у нас уже есть до запуска программы, называется стековой памятью, а другой используется для динамического распределения, называемого памятью кучи. Память стека используется во время компиляции программы C++, а память кучи используется, когда мы используем оператор «новый» где-то в нашей программе.

Итак, для динамического создания переменной или структуры данных мы должны использовать оператор «новый». Когда мы имеем дело с памятью кучи, она всегда возвращает адрес, указывающий на созданную структуру данных, а затем мы используем указатель для хранения этого адреса и доступа к нему из памяти кучи.

Зачем использовать динамическую память или динамическое выделение? потому что память кучи очень эффективна, поскольку она позволяет нам использовать только необходимую память, тогда как память стека сначала приходит, а затем назначает нам некоторую часть памяти.

Динамический массив в C++ — это массив, который может изменять свой размер во время выполнения. Это похоже на обычный двумерный или многомерный массив, но он реализован с использованием указателей и функций распределения памяти, таких как создание и удаление. Суть в том, что размер этого массива не фиксируется во время компиляции.

Эти массивы полезны, когда мы не знаем размер во время компиляции или нам нужно изменить размер во время выполнения. Но будьте осторожны при их использовании, так как они требуют особого внимания, чтобы избежать утечек памяти.

3 метода динамического размещения двумерного массива

Теперь давайте узнаем о трех различных способах динамического размещения простого двумерного массива в C++.

Метод 1) Метод с одним указателем

В этом методе выделяется блок памяти размером M*N, а затем осуществляется доступ к блокам памяти с использованием арифметики указателей. Ниже приведена программа для того же самого:

 // программа C++ для динамического выделения
// память для двумерного массива в C++
// используя новый оператор
#include
использование пространства имен std;

// Код драйвера
основной ()
{
// Размеры двумерного массива
int m = 3, n = 4, c = 0;

// Объявить блок памяти
// размер m*n
int* arr = новый int[m * n];

// Обход 2D-массива
для (int i = 0; i < m; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {

// Присвоить значения
// блок памяти
*(обр + я * п + к) = ++с;
}
}

// Обход 2D-массива
для (int i = 0; i < m; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {

// Печать значений
// блок памяти
cout << * (обр + i * n + j)
<< " ";
}
cout << конец;
}

//Удаляем созданный массив
удалить [] обр;

вернуть 0;
}
 

 

Вывод:

 1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
 

 

Во-первых, давайте разберемся с этим «new int[m *n]». Здесь оператор new используется для динамического распределения, и мы создаем массив типа int и непрерывное распределение размера m * n. Это вернет нам адрес, как уже объяснялось выше, и сохраненный в указателе.

Затем мы просто присваиваем значения блокам адресов в куче памяти, используя синтаксис указателей. 'arr + i * n + j' -> это адрес блока кучи и *(arr + i * n + j) это значение этого блока кучи.

Метод 2) Использование массива указателей

Здесь создается массив указателей, а затем на каждый блок памяти. Ниже приведена программа C++ для ее реализации: 

 // программа C++ для динамического распределения
// память для двумерного массива в C++
// используя новый оператор
#include
использование пространства имен std;

// Код драйвера
основной ()
{
// Размеры массива
int m = 3, n = 4, c = 0;

// Объявить блок памяти размером M
int** a = новый int*[m];

для (int i = 0; i < m; i++) {

// Объявить блок памяти
// размера n
a[i] = новый интервал [n];
}

// Обход 2D-массива
для (int i = 0; i < m; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {

// Присвоить значения
// блоки памяти созданы
а[i][j] = ++с;
}
}

// Обход 2D-массива
для (int i = 0; i < m; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {

// Печатаем значения
// блоки памяти созданы
cout << a[i][j] << " ";
}
cout << конец;
}

// Удаляем созданный массив
for (int i = 0; i < m; i++) // Чтобы удалить внутренний
// массивы
удалить[] а[я];
удалить [] а; // Чтобы удалить внешний массив
// который содержал указатели
// всех внутренних массивов

вернуть 0;
}
 

 

Вывод:

 1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
 

 

'int a' -> Это означает, что мы создаем указатель типа int, и этот указатель будет хранить адрес массива (в данном случае) указателей типа int. Этот массив указателей будет указывать на каждую строку массива в куче памяти.

Заключение 

Здесь мы узнали о «новом» операторе, который используется для динамического выделения 2D-массивов в C++ во время выполнения и использования кучи памяти, которая более эффективна в использовании. Приятного обучения 🙂

Как создать динамический массив целых чисел в C++ с помощью нового

C++

2 месяца назад

by Komal Batool Batool

Несмотря на структуру данных массива, предоставляемую C++, традиционные массивы имеют фиксированный размер и не могут быть легко изменены во время выполнения. Однако C++ предоставляет решение с новым оператором , позволяющим программистам динамически выделять память для массивов. Эта мощная функция позволяет разработчикам создавать массивы различных размеров в зависимости от потребностей среды выполнения.

В этом руководстве показано, как использовать новый оператор для динамического создания массива целых чисел в C++.

Что такое новый оператор в C++?

Новый оператор — это запрос на выделение памяти в C++. Он инициализирует выделенную память, если доступно достаточно места, и возвращает расположение инициализированной памяти в переменную-указатель. Определив количество элементов, которые будут размещены внутри пары квадратных скобок, за которыми следует имя типа и ключевое слово new в C++, мы можем создать динамический массив. В результате выделяется необходимое количество элементов.

Примечание: В этой статье мы будем ссылаться как на «новый оператор», так и на «новое ключевое слово» взаимозаменяемо.

Синтаксис нового оператора

Синтаксис нового ключевого слова следующий:

int *array{new int[length]{}};

Длина в приведенном выше синтаксисе указывает, сколько дополнительных элементов будет добавлено к массиву. Поскольку мы должны инициализировать массив значением 0, мы должны оставить это поле пустым.

Как использовать новый оператор для динамического создания массива целых чисел в C++

Используя ключевое слово C++ new, выполните следующие действия для динамического создания массива целых чисел:

Шаг 1: Сначала объявите переменную-указатель целочисленного типа:

int* ptr;

Шаг 2: Затем используйте ключевое слово new , чтобы выделить память для массива:

ptr = new int[length];

Длина — это количество записей, которые нам нужно сохранить в массиве.

Шаг 3: Затем инициализируйте массив следующим образом:

ptr = новый интервал [длина] {1, 2, 3};

Шаг 4: Затем используйте цикл for для перебора элементов и функцию cout для вывода массива.

Шаг 5: Освободите память после того, как закончите работу с массивом, потому что это устранит утечки памяти в вашей программе.

удалить [] указатель;

Следующий пример иллюстрирует описанные выше шаги:

#include
using namespace std;

интервал основной () {
    int length = 5;
    int* ptr;
    ptr = new int[length]{1, 2, 3}; // выделяет память для массива длины 5 и инициализирует первые три элемента значениями 1, 2 и 3, а остальные — значением 0
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        cout << ptr[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    удалить[] указатель; // освобождает память
    return 0;
}

Вышеприведенное демонстрирует использование ключевого слова new для создания динамического массива целых чисел в C++.

Код инициализирует массив длиной 5 с первыми тремя элементами, установленными на 1, 2 и 3, а остальные на 0, а затем печатает массив, используя цикл for. Затем ключевое слово удаления используется для освобождения памяти, которая была выделена для массива.

Вывод

Вот еще один пример, в котором пользователь вводит как длину массива, так и его элементы.

#include
использование пространства имен std;

int main() {
    int length;
    cout << "Введите длину массива: ";
    cin >> длина;

    int* ptr = new int[length];

    for (int i = 0; i < length; i++) {
        cout << "Введите элемент " << i << ": ";
        cin >> ptr[I];
    }

    cout << "Элементы массива: ";
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        cout << ptr[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    удалить[] указатель;

    вернуть 0;
}

В приведенном выше примере пользователю предлагается ввести длину массива, а затем программа выделяет память для массива с помощью оператора new .