C语言数组：基础与优缺点探讨及动态数组实现

本篇内容主要介绍的是嵌入式学习中的数据结构和算法——数组。数组在C语言中是一个基础且常见的数据结构，由具有相同类型的数据元素组成，其长度固定，一旦定义就不可更改。数组的特点及应用场景如下： 1. **优点** - **高效查找**：数组通过下标快速查找元素，时间复杂度为O(1)，非常便捷。 - **空间效率**：无需额外的空间分配，可以直接按顺序访问和修改元素。 2. **缺点** - **插入/删除效率低**：由于数组元素是连续存储的，插入和删除操作会导致其他元素的移动，平均分别需要移动n/2和(n-1)/2个元素，效率较低。 - **扩展困难**：如果需要增加数组大小，需要找到更大的连续内存空间，并可能需要复制原数据到新位置，操作较为繁琐。 3. **实现原理与动态数组** - **动态数组**：C语言中没有内置的动态数组，而是通过指针和内存管理函数如`malloc()`、`realloc()`和`free()`来创建和管理。动态数组可以根据需要在运行时调整大小。 - **内存分配示例**： - 使用`malloc()`：如`int* arr = (int*)malloc(n * sizeof(int))`，分配能存储n个整数的内存。 - 重新分配内存：`realloc(arr, new_size)`，改变数组大小。 - 释放内存：当不再需要时，用`free(arr)`避免内存泄漏，防止内存溢出。 4. **类型别名**： - 为了方便，使用`typedef`定义元素类型别名，如`typedef int element_t;`，简化代码中的类型表示。 数组在嵌入式编程中扮演着重要的角色，但它的灵活性和动态调整能力有限。了解并掌握数组的优缺点以及如何利用动态内存管理函数操作数组，对于编写高效和内存管理良好的嵌入式程序至关重要。