數據結構與算法：類C語言操作補充

作為老師，我將詳細講解類C語言（如C或C++）中的關鍵操作，包括動態內存分配和參數傳遞。這些內容在數據結構與算法中至關重要，例如在實現動態數組、鏈表或高效函數調用時。我會用通俗易懂的語言和代碼示例逐步解釋，確保你輕松掌握。內容基于標準C語言語法，但概念也適用于C++。

一、動態內存分配

動態內存分配允許程序在運行時（而不是編譯時）申請和釋放內存。這在處理可變大小的數據結構（如動態數組或鏈表）時非常有用。C語言中，主要使用malloc、calloc、realloc和free函數。這些函數在stdlib.h頭文件中定義。

• 為什么需要動態內存？ 靜態數組的大小在編譯時固定，但實際數據大小可能變化。動態分配解決這個問題：程序運行時按需申請內存，避免浪費或不足。

• 關鍵函數：

  • void* malloc(size_t size)：分配指定字節數的內存塊，返回指針。內存未初始化。
  • void* calloc(size_t num, size_t size)：分配num個元素，每個size字節，并初始化為0。
  • void* realloc(void* ptr, size_t size)：調整已分配內存塊的大小（擴大或縮小）。
  • void free(void* ptr)：釋放內存，防止內存泄漏。

• 通俗例子：想象你開一家書店，書架大小固定（靜態數組）。如果書太多，你就租用臨時書架（動態分配），用完再還（釋放）。這樣靈活又高效。