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C语言的变长数组

问题背景

写程序的时候经常要定义这样一个数组，要前面程序运行后才能知道要定义数组的大小。

C99之可变长度数组（VLA）

C99：
1994年，由ANSI/ISO联合委员会开始修订C标准
1999年，1994年对C语言的修订引出了ISO 9899:1999的发表，它通常被称为C99
C11：
2011年，国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC） 旗下的C语言标准委员会（ISO/IEC JTC1/SC22/WG14）正式发布了C11标准

c99标准中，新增了可变长度数组：Variable-length array (VLA)；C11中VLA变为可选项，不是语言必备的特性。

关于变长数组

变长数组中的“变”不是指可以修改已创建数组的大小，一旦创建了变长数组，它的大小则保持不变。这里的“变”指的是：在创建数组时，可以使用变量指定数组的长度。(普通数组只能用常量或常量表达式指定数组的长度)

  • 变长数组VLA只能是局部变量数组
  • 变长数组VLA不能在定义的时候进行初始化
  • 变长数组VLA必须是自动存储类别，即不能使用extern或static存储类别说明符
  • 变长数组VLA不等于动态数组，本质还是静态数组，也就是说，数组的长度在变量的整个生命周期中是不可变的
  • 由于变长数组只能是局部变量，且必须是自动存储类别，因此变长数组分配在栈上
  • 可变长数组对于多维数组也适用（如array[a][b] ）

示例

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#include <stdio.h>

int main(void)
{
	int a=0;
	int b=0;
	scanf("%d %d",&a,&b);
	char array[a][b];
	printf("sizeof(array)=%d\n",sizeof(array));
	return 0;
}
上述代码需在支持C99标准的编译器上才行（注意，VS系列编译器均不支持该特性）

根据上面关于数组的几项注意点，下面列出几种错误的示例:

  • int a=2;

  • int b=3;

  • char array1[a][b] = {1,2,3,4,5,6}; //错误，变长数组VLA不能在定义的时候进行初始化

  • char array2[a][b] = {{1,2,3},{4,5,6}}; //错误，变长数组VLA不能在定义的时候进行初始化

  • static char array3[a][b]; //错误，变长数组VLA必须是自动存储类别

关于如果是const变量做数组长度，下面还有几种情况需要思考：

1、在函数体外部，全局数组长度用const类型全局变量，是否可行？ – 答：可以。

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#include <stdio.h>
const int len = 10;
char array[len];
void main()
{
	printf("sizeof(array)=%d\n",sizeof(array));
}

2、在函数体外部，static 全局数组长度用const类型全局变量，是否可行？ – 答：可以。

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#include <stdio.h>
const int len = 10;
static char array[len];
void main()
{
	printf("sizeof(array)=%d\n",sizeof(array));
}

3、在函数体内部，static 局部数组长度用const类型局部变量，是否可行？ – 答：可以。

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#include <stdio.h>

void main()
{
	const int len = 10;
	static char array[len];
	printf("sizeof(array)=%d\n",sizeof(array));
}

4、在函数体内部，局部数组长度用const类型局部变量，是否可行？ – 答：可以。

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8
#include <stdio.h>

void main()
{
	const int len = 10;
	char array[len];
	printf("sizeof(array)=%d\n",sizeof(array));
}

总结：const变量不能直接改变，用其定义数组长度实际上已经不再是变长数组了。