C++ การจัดสรรอาร์เรย์แบบไดนามิกพร้อมตัวอย่าง

ในระหว่างการสร้างอาร์เรย์ จะมีการจัดสรรหน่วยความจำตามจำนวนที่กำหนดไว้ล่วงหน้า นี่ไม่ใช่กรณีของอาร์เรย์แบบไดนามิก เนื่องจากอาร์เรย์จะขยายขนาดหน่วยความจำตามปัจจัยบางอย่างเมื่อมีความจำเป็น

ปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของอาร์เรย์ไดนามิก

ขนาดเริ่มต้นของอาร์เรย์และปัจจัยการเติบโตจะกำหนดประสิทธิภาพการทำงาน โปรดสังเกตจุดต่อไปนี้:

1. หากอาร์เรย์มีขนาดเล็กและมีปัจจัยการเติบโตเล็กน้อย อาเรย์ก็จะทำการจัดสรรหน่วยความจำใหม่บ่อยขึ้น สิ่งนี้จะลดประสิทธิภาพของอาเรย์
2. หากอาร์เรย์มีขนาดใหญ่และมีปัจจัยการเติบโตสูง ก็จะมีหน่วยความจำที่ไม่ได้ใช้งานจำนวนมาก เนื่องด้วยเหตุนี้ การดำเนินการปรับขนาดอาจใช้เวลานานขึ้น ซึ่งจะลดประสิทธิภาพของอาร์เรย์

คำหลักใหม่

In C++เราสามารถสร้างอาร์เรย์แบบไดนามิกโดยใช้คีย์เวิร์ด new จำนวนรายการที่ต้องจัดสรรจะระบุไว้ในวงเล็บเหลี่ยมคู่หนึ่ง ชื่อประเภทควรอยู่ข้างหน้านี้ จำนวนรายการที่ต้องการจะได้รับการจัดสรร

วากยสัมพันธ์

คำหลักใหม่ใช้รูปแบบต่อไปนี้:

pointer_variable = new data_type;

pointer_variable คือชื่อของ ตัวแปรตัวชี้.

data_type จะต้องถูกต้อง C++ ประเภทข้อมูล.

คำหลักจะส่งกลับตัวชี้ไปยังรายการแรก หลังจากสร้างอาร์เรย์แบบไดนามิกแล้ว เราสามารถลบออกได้โดยใช้คีย์เวิร์ด Delete

1 ตัวอย่าง:

#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
	int x, n;
	cout << "Enter the number of items:" << "\n";
	cin >>n;
	int *arr = new int[n];
	cout << "Enter " << n << " items" << endl;
	for (x = 0; x < n; x++) {
		cin >> arr[x];
	}
	cout << "You entered: ";
	for (x = 0; x < n; x++) {
		cout << arr[x] << " ";
	}
	return 0;
}

Output:

นี่คือภาพหน้าจอของรหัส:

คำอธิบายรหัส:

1. รวมไฟล์ส่วนหัว iostream ลงในโปรแกรมของเราเพื่อใช้งาน ฟังก์ชั่น.
2. รวมเนมสเปซมาตรฐานไว้ในโปรแกรมของเราเพื่อใช้คลาสโดยไม่ต้องเรียกมัน
3. เรียกใช้ฟังก์ชัน main() ควรเพิ่มตรรกะของโปรแกรมภายในเนื้อหาของฟังก์ชัน
4. ประกาศตัวแปรจำนวนเต็มสองตัว x และ n
5. พิมพ์ข้อความบนคอนโซลเพื่อให้ผู้ใช้ป้อนค่าของตัวแปร n
6. อ่านอินพุตของผู้ใช้จากคีย์บอร์ดและกำหนดให้กับตัวแปร n
7. ประกาศอาร์เรย์เพื่อเก็บจำนวนเต็ม n จำนวนและกำหนดให้กับตัวแปรตัวชี้ *arr
8. พิมพ์ข้อความแจ้งให้ผู้ใช้ป้อนจำนวน n รายการ
9. ใช้ for loop เพื่อสร้างตัวแปร loop x เพื่อวนซ้ำรายการที่ผู้ใช้ป้อน
10. อ่านองค์ประกอบที่ผู้ใช้ป้อนและจัดเก็บไว้ในอาร์เรย์ arr
11. ส่วนปลายของลำตัว สำหรับห่วง.
12. พิมพ์ข้อความบนคอนโซล
13. ใช้ for loop เพื่อสร้างตัวแปร loop x เพื่อวนซ้ำรายการของอาร์เรย์
14. พิมพ์ค่าที่มีอยู่ในอาร์เรย์ชื่อ arr บนคอนโซล
15. ส่วนท้ายของ for loop
16. โปรแกรมจะต้องคืนค่าเมื่อเสร็จสิ้นสำเร็จ
17. ส่วนท้ายของฟังก์ชัน main()

หมายเหตุ: ในตัวอย่างข้างต้น ผู้ใช้จะได้รับอนุญาตให้ระบุขนาดใดก็ได้สำหรับอาร์เรย์ในระหว่างรันไทม์ ซึ่งหมายความว่าขนาดของอาร์เรย์จะถูกกำหนดระหว่างรันไทม์.

การเริ่มต้นอาร์เรย์ที่จัดสรรแบบไดนามิก

ง่ายต่อการเริ่มต้นอาร์เรย์แบบไดนามิกเป็น 0

ไวยากรณ์:

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

ในรูปแบบข้างต้น ความยาวหมายถึงจำนวนองค์ประกอบที่จะเพิ่มในอาร์เรย์ เนื่องจากเราต้องกำหนดค่าเริ่มต้นให้กับอาร์เรย์เป็น 0 จึงควรเว้นว่างไว้

เราสามารถเริ่มต้นอาร์เรย์แบบไดนามิกได้โดยใช้รายการเริ่มต้น เรามาสร้างตัวอย่างที่แสดงให้เห็นสิ่งนี้กัน

2 ตัวอย่าง:

#include <iostream>
using namespace std;

int main(void) {

	int x; 

	int *array{ new int[5]{ 10, 7, 15, 3, 11 } };

	cout << "Array elements: " << endl;

	for (x = 0; x < 5; x++) {

		cout << array[x] << endl;
	}

	return 0;
}

Output:

นี่คือภาพหน้าจอของรหัส:

คำอธิบายรหัส:

1. รวมไฟล์ส่วนหัว iostream ลงในโปรแกรมของเราเพื่อใช้ฟังก์ชันต่างๆ
2. รวมเนมสเปซมาตรฐานในโปรแกรมของเราเพื่อใช้คลาสโดยไม่ต้องเรียกมัน
3. เรียกใช้ฟังก์ชัน main() ควรเพิ่มตรรกะของโปรแกรมภายในเนื้อหาของฟังก์ชัน
4. ประกาศตัวแปรจำนวนเต็มชื่อ x
5. ประกาศอาร์เรย์แบบไดนามิกชื่ออาร์เรย์โดยใช้รายการตัวเริ่มต้น อาร์เรย์จะเก็บองค์ประกอบจำนวนเต็ม 5 รายการ โปรดทราบว่าเราไม่ได้ใช้ตัวดำเนินการ “=” ระหว่างความยาวของอาร์เรย์และรายการตัวเริ่มต้น
6. พิมพ์ข้อความบนคอนโซล จุดสิ้นสุดคือ a C++ คำสำคัญที่หมายถึงบรรทัดสิ้นสุด มันเลื่อนเคอร์เซอร์ไปที่ประโยคถัดไป
7. ใช้ for loop เพื่อวนซ้ำองค์ประกอบอาร์เรย์
8. พิมพ์เนื้อหาของอาร์เรย์ชื่ออาร์เรย์บนคอนโซล
9. ส่วนท้ายของ for loop
10. โปรแกรมจะต้องคืนค่าเมื่อเสร็จสิ้นสำเร็จ
11. ส่วนท้ายของฟังก์ชัน main()

การปรับขนาดอาร์เรย์

ความยาวของอาร์เรย์แบบไดนามิกถูกตั้งค่าในช่วงเวลาการจัดสรร

อย่างไรก็ตาม C++ ไม่มีกลไกในการปรับขนาดอาร์เรย์ในตัวเมื่อได้รับการจัดสรรแล้ว

อย่างไรก็ตาม คุณสามารถเอาชนะความท้าทายนี้ได้ด้วยการจัดสรรอาร์เรย์ใหม่แบบไดนามิก คัดลอกองค์ประกอบต่างๆ จากนั้นจึงลบอาร์เรย์เก่า

หมายเหตุ: เทคนิคนี้มีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาด ดังนั้นควรพยายามหลีกเลี่ยง

การลบอาร์เรย์แบบไดนามิก

ควรลบอาร์เรย์แบบไดนามิกออกจากหน่วยความจำคอมพิวเตอร์เมื่อบรรลุวัตถุประสงค์แล้ว คำสั่งลบสามารถช่วยให้คุณทำสิ่งนี้ได้สำเร็จ พื้นที่หน่วยความจำที่ปล่อยออกมาสามารถใช้เพื่อเก็บข้อมูลชุดอื่นได้ อย่างไรก็ตาม แม้ว่าคุณจะไม่ลบอาร์เรย์แบบไดนามิกออกจากหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ ก็จะถูกลบโดยอัตโนมัติเมื่อโปรแกรมสิ้นสุดลง

หมายเหตุ

หากต้องการลบอาร์เรย์แบบไดนามิกออกจากหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ คุณควรใช้ Delete[] แทนการลบ [] สั่งให้ CPU ลบตัวแปรหลายตัวแทนที่จะลบตัวแปรเดียว การใช้การลบแทนการลบ[]เมื่อจัดการกับอาร์เรย์แบบไดนามิกอาจทำให้เกิดปัญหาได้ ตัวอย่างของปัญหาดังกล่าว ได้แก่ หน่วยความจำรั่ว ข้อมูลเสียหาย ล่ม ฯลฯ

3 ตัวอย่าง:

#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
	int x, n;
	cout << "How many numbers will you type?" << "\n";
	cin >>n;
	int *arr = new int[n];
	cout << "Enter " << n << " numbers" << endl;
	for (x = 0; x < n; x++) {
		cin >> arr[x];
	}
	cout << "You typed: ";
	for (x = 0; x < n; x++) {
		cout << arr[x] << " ";
	}
	cout << endl;
	delete [] arr;
	return 0;
}

Output:

นี่คือภาพหน้าจอของรหัส:

คำอธิบายรหัส:

1. รวมไฟล์ส่วนหัว iostream ไว้ในโปรแกรมของเราเพื่อใช้ฟังก์ชันต่างๆ
2. รวมเนมสเปซมาตรฐานไว้ในโปรแกรมของเราเพื่อใช้คลาสโดยไม่ต้องเรียกมัน
3. เรียกใช้ฟังก์ชัน main() ควรเพิ่มตรรกะของโปรแกรมภายในเนื้อหาของฟังก์ชัน
4. ประกาศตัวแปรสองตัว x และ n ของชนิดข้อมูลจำนวนเต็ม
5. พิมพ์ข้อความบนคอนโซล ข้อความจะขอให้ผู้ใช้ระบุจำนวนตัวเลขที่จะป้อน
6. อ่านอินพุตของผู้ใช้จากแป้นพิมพ์ ค่าอินพุตจะถูกกำหนดให้กับตัวแปร n
7. ประกาศตัวแปรพอยน์เตอร์ *arr อาร์เรย์ arr จะสำรองหน่วยความจำบางส่วนเพื่อจัดเก็บจำนวนเต็ม n จำนวน
8. พิมพ์ข้อความบนคอนโซลเพื่อแจ้งให้ผู้ใช้ป้อนตัวเลข n ตัว
9. สร้างลูป for และตัวแปรลูป x เพื่อวนซ้ำตามตัวเลขที่ผู้ใช้ป้อน
10. อ่านตัวเลขที่ผู้ใช้ป้อนและจัดเก็บไว้ในอาร์เรย์ arr
11. ส่วนท้ายของ for loop
12. พิมพ์ข้อความบนคอนโซล
13. ใช้ตัวแปร for loop และตัวแปร x เพื่อวนซ้ำเนื้อหาของอาร์เรย์ arr
14. พิมพ์ค่าของอาร์เรย์ arr บนคอนโซล
15. ส่วนท้ายของ for loop
16. พิมพ์บรรทัดว่างบนคอนโซล
17. เพิ่มหน่วยความจำของอาร์เรย์ arr
18. โปรแกรมจะคืนค่าเมื่อดำเนินการสำเร็จ
19. ส่วนท้ายของฟังก์ชัน main()

สรุป

• อาร์เรย์ปกติมีขนาดคงที่ คุณไม่สามารถแก้ไขขนาดได้เมื่อประกาศแล้ว
• ด้วยอาร์เรย์ประเภทนี้ ขนาดหน่วยความจำจะถูกกำหนดระหว่างเวลาคอมไพล์
• อาร์เรย์แบบไดนามิกจะแตกต่างกัน ขนาดสามารถเปลี่ยนแปลงได้ในระหว่างรันไทม์
• ในอาร์เรย์แบบไดนามิก ขนาดจะถูกกำหนดระหว่างรันไทม์
• อาร์เรย์แบบไดนามิกใน C++ ได้รับการประกาศโดยใช้คำสำคัญใหม่
• เราใช้เครื่องหมายวงเล็บเหลี่ยมเพื่อระบุจำนวนรายการที่ต้องการเก็บไว้ในอาร์เรย์แบบไดนามิก
• เมื่อเสร็จสิ้นกับอาร์เรย์แล้ว เราสามารถเพิ่มหน่วยความจำได้โดยใช้ตัวดำเนินการลบ
• ใช้ตัวดำเนินการลบร่วมกับ [] เพื่อล้างหน่วยความจำขององค์ประกอบอาร์เรย์ทั้งหมด
• การลบโดยไม่มี [] จะทำให้หน่วยความจำว่างเพียงองค์ประกอบเดียว
• ไม่มีกลไกในตัวในการปรับขนาด C++ อาร์เรย์
• ในการเริ่มต้นอาร์เรย์โดยใช้ตัวเริ่มต้นรายการ เราจะไม่ใช้ตัวดำเนินการ “=”