Выделение памяти только для одного элемента массива

Я думаю, вы говорите, что хотите «наращивать» массив по одному элементу за раз.

realloc() - это опция в C для массива целых чисел (*).

size_t n=0;//Length of array.
int* arr=NULL;

//Some code...

//Now we want to grow our array
//This is probably in a loop or called in a function from a loop (not shown).
++n;
int* temp=realloc(arr,n*sizeof(int));
if (temp==NULL){
    free(arr);
    return 1;//Error...
}
arr=temp;

//More code....

//Now we're done with arr.
free(arr);

В первом проходе arr - это NULL, а realloc(NULL,..) действует как malloc(). Но в последующих проходах, когда arr не является NULL, тогда realloc пытается увеличить массив «на месте» (если в конце есть доступная память). В противном случае он пытается выделить место в другом месте, а затем копирует существующие данные и освобождает старое место. Если перераспределить не удается, он ничего не делает и возвращает NULL, поэтому вы несете ответственность за последующее освобождение этого пространства (free(arr)).

NB: всегда выделяйте возврат realloc() временной переменной (т.е. не первому аргументу). В противном случае, если выделение не удалось, значит произошла утечка существующей памяти.

realloc - это быстрый способ уменьшить объем выделения и копирования, необходимый для увеличения массива - альтернатива.

Если это недостаточно эффективно, обычная модель должна отслеживать «вместимость» и «длину» примерно так.

 const size_t chunk=10;
 size_t cap=0;
 size_t n=0;
 int* arr=NULL;

 ++n;
 if (n>cap){
     cap+=chunk;
     int* temp=realloc(arr,cap);
     if (temp==NULL){
         free(arr);
         return 1;//Error
     }
 }

 //Later...
 free(arr);

Это дает вам преимущество в том, что вы можете настроить, сколько «лишних» накладных расходов вы должны настроить, чтобы настроить частоту перераспределения. Другая стратегия - cap=cap*2;, хотя очевидно, что пространство имеет тенденцию к экспоненциальному росту! Можно написать книгу о стратегиях для этого классика. Часто можно выделить достаточно для наиболее реалистичных случаев за одно обращение, но все же можно обработать исключительные случаи.

У вас также есть возможность выделить обратно для восстановления свободного пространства, если вы знаете, что массив теперь полноразмерный.

Если это не очевидно, если массив перемещается, любые указатели на него или в него должны быть перенаправлены. Это аргумент в пользу индексации только с помощью [.]. Вам нужно будет удерживать старое местоположение, пока вы не выполните перенаправление. ptr=temp+(ptr-arr) указывает ptr на новое местоположение элемента, на который указывает ptr.

Это стандартный подход, встречающийся в Java ArrayList и большинстве реализаций std::vector<>. Это инженерный компромисс. Преимущества массива (O (1) произвольный доступ по индексу) и связанного списка (рост O (1)).

Асимптотически он остается линейным, но в практических случаях дает большие преимущества. Информатика занимается асимптотическими скоростями и разработкой с фактическими значениями в конечных реальных случаях.

(*) Копия - это необработанная копия памяти. Это нормально для int, но сложные структуры «struct» могут быть недоступны для копирования в memmove или требовать дополнительных усилий.