指针如何实现动态内存分配？

指针与动态内存分配：指针是编程语言中用于存储另一块内存地址的特征。通过使用指针，可以在运行时根据需要分配所需内存。使用分配器函数（如 malloc() 或 new）将内存地址存储在指针变量中。实战案例：使用指针动态分配了一个数组来存储从文本文件中读取的学生成绩。

指针与动态内存分配

指针是一种编程语言特征，它存储指向另一块内存的地址。通过使用指针，我们可以实现动态内存分配，即在运行时根据需要分配内存。

原理

当创建一个指针变量时，它将指向一块尚未分配的内存区域。要分配内存，我们需要使用诸如 malloc() 或 new 之类的分配器函数。分配器函数返回一块具有指定大小的新内存块的地址，并将其存储在指针变量中。

语法

C/C++

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int *ptr; // 声明一个指向 int 型变量的指针
ptr = (int *) malloc(sizeof(int)); // 分配 sizeof(int) 大小的内存并存储地址到 ptr

Java

int[] arr; // 声明一个指向 int 型数组的指针
arr = new int[10]; // 分配大小为 10 的数组并存储地址到 arr

实战案例

假设我们有一个包含学生成绩的文本文件 grades.txt。我们要创建一个程序来读取该文件并将其中的成绩存储在动态分配的数组中。

C++ 代码

#include 
#include 

using namespace std;

int main() {
  ifstream file("grades.txt");
  int numStudents;
  file >> numStudents;

  // 分配一个具有 numStudents 个元素的数组
  int *grades = new int[numStudents];

  // 读取文件并存储成绩
  for (int i = 0; i < numStudents; i++) {
    file >> grades[i];
  }

  // 打印成绩
  for (int i = 0; i < numStudents; i++) {
    cout << grades[i] << " ";
  }
  cout << endl;

  // 释放动态分配的内存
  delete[] grades;

  return 0;
}

Java 代码

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Paths;

public class Main {
  public static void main(String[] args) throws IOException {
    File file = new File("grades.txt");
    int numStudents = Integer.parseInt(Files.readAllLines(Paths.get(file.getPath())).get(0));

    // 分配一个具有 numStudents 个元素的数组
    int[] grades = new int[numStudents];

    // 读取文件并存储成绩
    for (int i = 0; i < numStudents; i++) {
      grades[i] = Integer.parseInt(Files.readAllLines(Paths.get(file.getPath())).get(i + 1));
    }

    // 打印成绩
    for (int i = 0; i < numStudents; i++) {
      System.out.print(grades[i] + " ");
    }
    System.out.println();
  }
}