C语言中什么是动态数组，什么是静态数组

最新推荐文章于 2025-11-10 23:16:39 发布

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静态数组和动态数组是两种不同的内存分配方式，它们在定义方式、内存分配时机、生命周期和管理方式等方面有显著区别。以下是详细解释：

1. 静态数组（Static Array）

定义

静态数组是在编译时确定大小并分配内存的数组，其内存空间在程序启动或函数调用时自动分配。内存分配在栈（Stack）或全局存储区（BSS/Data段），由系统自动管理内存

特点

内存分配时间：编译时或程序/函数启动时
内存位置：

- 如果定义在函数内部（局部变量）→ 分配在栈（Stack）
- 如果定义在全局/静态区（static修饰）→ 分配在全局/静态存储区

生命周期：

- 局部静态数组：函数结束时自动销毁
- 全局静态数组：程序结束时销毁

大小固定：定义后不能改变
无需手动释放：由系统自动管理

示例

#include <stdio.h>

// 全局静态数组（存储在全局/静态区）
int global_arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

void func() {
    // 局部静态数组（存储在栈区）
    int local_arr[3] = {10, 20, 30};
    printf("local_arr[1] = %d\n", local_arr[1]);
}

int main() {
    func();
    printf("global_arr[2] = %d\n", global_arr[2]);
    return 0;
}

输出：

local_arr[1] = 20
global_arr[2] = 3

2. 动态数组（Dynamic Array）

定义

动态数组是在运行时通过malloc、calloc或realloc手动分配内存的数组，其大小可以动态调整。存放在堆（Heap），由程序员手动管理内存（必须用 free 释放）。

特点

内存分配时间：运行时（通过malloc/calloc）
内存位置：堆（Heap）
生命周期：

- 从malloc分配开始，到free释放结束
- 必须手动释放，否则会导致内存泄漏

大小可变：可通过realloc调整
灵活性强：适用于数据量未知或变化的情况

示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> // 包含malloc/free

int main()
{
    int size = 5;

    // 动态分配数组（堆区）
    int *dyn_arr = (int *)malloc(size * sizeof(int));
    if (dyn_arr == NULL)
    {
        printf("内存分配失败！\n");
        return 1;
    }

    // 初始化动态数组
    for (int i = 0; i < size; i++)
    {
        dyn_arr[i] = i + 1;
    }

    // 调整数组大小（扩展为10个元素）
    size = 10;
    int *new_array = (int *)realloc(dyn_arr, size * sizeof(int));
    if (new_array == NULL)
    {
        printf("内存调整失败！\n");
        return 1;
    }
    dyn_arr = new_array;

    // 访问动态数组
    printf("dyn_arr[4] = %d\n", dyn_arr[4]); // 输出: 5

    // 必须手动释放内存！
    free(dyn_arr);
    return 0;
}

输出：

dyn_arr[4] = 5

3. 静态数组 vs 动态数组对比

特性	静态数组	动态数组
内存分配时机	编译时/程序启动时	运行时（`malloc`/`calloc`）
内存位置	栈区或全局/静态区	堆区
生命周期	自动管理（函数结束/程序结束）	手动管理（`free`释放）
大小是否固定	固定（不可调整）	可变（`realloc`可调整）
访问速度	更快（连续内存）	稍慢（需堆分配）
适用场景	数据量已知且固定	数据量未知或动态变化