c语言如何输入任意数量的数

在C语言中输入任意数量的数有几种常见的方法：使用数组、动态内存分配、链表等。其中，动态内存分配是一种灵活且常用的方法，能够处理在运行时未知的输入数量。下面将详细介绍动态内存分配的方法。

一、数组输入法

数组是C语言中最简单的容器类型之一，用于存储固定数量的元素。虽然数组的大小在编译时必须确定，但在某些情况下，我们可以通过预先设置一个足够大的数组来存储任意数量的输入。

1. 定义数组

首先，我们定义一个固定大小的数组来存储输入的数值。假设我们预期的最大输入数量为100：

#include <stdio.h>
int main() {
    int numbers[100];
    int count = 0, input;
    printf("Enter numbers (enter -1 to stop):n");
    while (scanf("%d", &input) && input != -1) {
        if (count < 100) {
            numbers[count++] = input;
        } else {
            printf("Array is full!n");
            break;
        }
    }
    printf("You entered:n");
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        printf("%d ", numbers[i]);
    }
    printf("n");
    return 0;
}

2. 处理输入

在上面的代码中，用户可以输入最多100个整数，通过输入-1来终止输入。数组numbers用于存储输入的数值，count变量记录输入的数量。

3. 打印结果

最后，我们遍历数组并打印用户输入的数值。

二、动态内存分配

当输入数量在编译时无法确定时，可以使用动态内存分配。C语言提供了malloc、calloc和realloc函数来动态分配内存。

1. 使用malloc函数

malloc函数用于在堆上分配一块指定大小的内存，并返回指向这块内存的指针。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
    int *numbers = NULL;
    int count = 0, size = 10, input;
    numbers = (int *)malloc(size * sizeof(int));
    if (numbers == NULL) {
        fprintf(stderr, "Memory allocation failedn");
        return 1;
    }
    printf("Enter numbers (enter -1 to stop):n");
    while (scanf("%d", &input) && input != -1) {
        if (count >= size) {
            size *= 2;
            numbers = (int *)realloc(numbers, size * sizeof(int));
            if (numbers == NULL) {
                fprintf(stderr, "Memory reallocation failedn");
                return 1;
            }
        }
        numbers[count++] = input;
    }
    printf("You entered:n");
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        printf("%d ", numbers[i]);
    }
    printf("n");
    free(numbers);
    return 0;
}

2. 动态调整内存大小

在上面的代码中，我们首先使用malloc分配一个初始大小为10的整数数组。如果输入数量超过初始大小，我们使用realloc函数将数组大小加倍，以适应更多的输入。

3. 释放内存

在程序结束前，我们使用free函数释放动态分配的内存，以防止内存泄漏。

三、使用链表

链表是一种动态数据结构，适用于在运行时输入数量未知的情况。链表的每个节点包含一个数据域和一个指向下一个节点的指针。

1. 定义链表节点结构

首先，我们定义链表节点的结构：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct Node {
    int data;
    struct Node *next;
} Node;

2. 插入节点

我们定义一个函数来插入新节点到链表的末尾：

void insert(Node head, int data) {
    Node *new_node = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    if (new_node == NULL) {
        fprintf(stderr, "Memory allocation failedn");
        return;
    }
    new_node->data = data;
    new_node->next = NULL;
    if (*head == NULL) {
        *head = new_node;
    } else {
        Node *temp = *head;
        while (temp->next != NULL) {
            temp = temp->next;
        }
        temp->next = new_node;
    }
}

3. 打印链表

我们定义一个函数来遍历并打印链表中的数据：

void print_list(Node *head) {
    Node *temp = head;
    while (temp != NULL) {
        printf("%d ", temp->data);
        temp = temp->next;
    }
    printf("n");
}

4. 释放链表

最后，我们定义一个函数来释放链表占用的内存：

void free_list(Node *head) {
    Node *temp;
    while (head != NULL) {
        temp = head;
        head = head->next;
        free(temp);
    }
}

5. 主函数

在主函数中，我们使用上述函数来处理用户输入的任意数量的数值：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct Node {
    int data;
    struct Node *next;
} Node;
void insert(Node head, int data) {
    Node *new_node = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    if (new_node == NULL) {
        fprintf(stderr, "Memory allocation failedn");
        return;
    }
    new_node->data = data;
    new_node->next = NULL;
    if (*head == NULL) {
        *head = new_node;
    } else {
        Node *temp = *head;
        while (temp->next != NULL) {
            temp = temp->next;
        }
        temp->next = new_node;
    }
}
void print_list(Node *head) {
    Node *temp = head;
    while (temp != NULL) {
        printf("%d ", temp->data);
        temp = temp->next;
    }
    printf("n");
}
void free_list(Node *head) {
    Node *temp;
    while (head != NULL) {
        temp = head;
        head = head->next;
        free(temp);
    }
}
int main() {
    Node *head = NULL;
    int input;
    printf("Enter numbers (enter -1 to stop):n");
    while (scanf("%d", &input) && input != -1) {
        insert(&head, input);
    }
    printf("You entered:n");
    print_list(head);
    free_list(head);
    return 0;
}

6. 解释

在这个程序中，用户可以输入任意数量的整数，输入-1终止输入。链表节点在需要时动态分配，并在程序结束时释放。链表的优点是能够处理任意数量的输入而不需要预先分配固定大小的内存。

四、总结

C语言提供了多种方式来处理任意数量的输入，包括使用数组、动态内存分配和链表等方法。每种方法有其优缺点，选择合适的方法取决于具体的应用场景和需求。

数组：适用于输入数量已知或有明确上限的情况，操作简单但灵活性较差。
动态内存分配：适用于输入数量未知或变化较大的情况，灵活性较高但需要注意内存管理。
链表：适用于输入数量完全未知且需要频繁插入和删除操作的情况，具有高灵活性但实现复杂。

通过以上介绍，相信读者能够根据具体需求选择合适的方法来处理任意数量的输入。在实际编程中，合理使用内存管理函数和数据结构是编写高效、健壮程序的关键。