C语言中的数组空间动态开辟

在C语言中，必不可少的需要使用到数组，通常为了动态的开辟数组空间，可以使用malloc函数，在C++中可以使用new关键字进行空间的动态开辟与回收，动态开辟空间的方法更加灵活，更能有效的根据需要开辟空间使用。

1、一维数组

一维数组最简单，直接使用malloc函数就可以开辟，以int型数据为例，开辟一个连续空间使用。

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

void test(int *arr){
    for(int i=0;i<5;i++){
        printf("%d ",arr[i]);
    }
}
int main(){
    int nums=5;
    int *array=(int *)malloc(sizeof(int)*nums);
    for(int i=0;i<5;i++){
        array[i]=i;
    }
    test(array);
    return 0;
}

在这个例子中最后的结果输出为0 1 2 3 4；C语言中，数组变量可以看作一个指针，通过malloc将开辟空间的返回值返回给数组指针，从而可以通过随机访问修改和查询数组中的值。

2、二维数组

二维数组可以看作一维数组的延申，在上一个例子一维数组中，每一个一维数据是一个int型变量，而二维数组中，将上一个例子中每一个一维变量变为一个int* 变量，也就是一个指针，指向另一个开辟的动态一位空间，可以理解为一维数组的一维数组（套娃）。

#include<iostream>
#include<stdlib.h>

using namespace std;

void demotest(int **mat){
    for(int i=0;i<4;i++){
        for(int j=0;j<4;j++){
            cout<<mat[i][j]<<" ";
        }
        cout<<endl;
    }
}

int main(){
    int rows=4;
    int columns=4;
    int **matrix=(int **)malloc(rows*sizeof(int *));
    for(int i=0;i<rows;i++){
        matrix[i]=(int *)malloc(columns*sizeof(int));
    }
    for(int i=0;i<rows;i++){
        for(int j=0;j<columns;j++){
            matrix[i][j]=i+j;
        }
    }
    demotest(matrix);
	return 0;
}

在这个例子中，将二维数组（矩阵）看作一个二级指针（指向指针的指针），每一个二级指针指向一个开辟空间返回的一级指针。对比一维数组，可以看出，二维数组相当于一维数组中存储指向里一个一维数组的地址，通过函数将二维指针传递过去，可以获取二维数组的地址，然后遍历得到值。

3、三维数组

类比二维数组的例子，三维数组就可以看作二维数组的延申，三维数组在实际应用中通常可以用于存储RGB图片，理解二维数组之后，三维数组就较为简单了，代码例子如下。

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

int main(){
    int channels=3;
    int columns=4;
    int rows=4;
    int ***matrix=(int ***)malloc(sizeof(int **)*channels);
    for(int i=0;i<channels;i++){
        matrix[i]=(int **)malloc(sizeof(int *)*rows);
    }
    for(int i=0;i<channels;i++){
        for(int j=0;j<rows;j++){
            matrix[i][j]=(int *)malloc(sizeof(int)*columns);
        }
    }
    for(int i=0;i<channels;i++){
        for(int j=0;j<rows;j++){
            for(int k=0;k<columns;k++){
                matrix[i][j][k]=i+j+k;
            }
        }
    }

     for(int i=0;i<channels;i++){
        for(int j=0;j<rows;j++){
            for(int k=0;k<columns;k++){
                printf("%d ",matrix[i][j][k]);
            }
            printf("\n");
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}