مصفوفة متغيرة الطول

• تقوم مجموعة مترجمات GNU (GCC) للغة C بتخصيص الذاكرة لوحدات VLA مع مدة تخزين تلقائية على المكدس . ^{[ 5 ]} هذا هو الخيار الأسرع والأكثر مباشرة مقارنة بتخصيص الذاكرة على الكومة، ويستخدمه معظم المترجمات.
• يمكن أيضًا تخصيص وحدات الذاكرة الافتراضية (VLAs) على الكومة والوصول إليها داخليًا باستخدام مؤشر إلى هذه الكتلة.

فيما يلي نفس المثال بلغة Ada . تحمل مصفوفات Ada حدودها معها، لذلك لا حاجة لتمرير الطول إلى دالة Process.

نوع Vals_Type هو مصفوفة ( نطاق موجب <>) من نوع Float ؛دالة Read_And_Process ( N : عدد صحيح ) تُرجع Float هي Vals : Vals_Type ( 1 .. N ); ابدأ حلقة for I in 1 .. N حلقة Vals ( I ) := Read_Val ; نهاية الحلقة ; إرجاع Process ( Vals ); نهاية Read_And_Process ;

الدالة المكافئة في لغة فورتران 90 هي

دالة read_and_process ( n ) result ( o ) عدد صحيح ، نية ( in ) :: n عدد حقيقي :: oحقيقي ، بُعد ( ن ) :: قيم عدد صحيح :: ido i = 1 , n vals ( i ) = read_val () end do o = process ( vals ) end function read_and_process

عند استخدام ميزة Fortran 90 للتحقق من واجهات الإجراءات في وقت الترجمة؛ من ناحية أخرى، إذا كانت الدوال تستخدم واجهة استدعاء ما قبل Fortran 90، فيجب أولاً تعريف الدوال (الخارجية)، ويجب تمرير طول المصفوفة بشكل صريح كوسيط (كما هو الحال في لغة C):

دالة read_and_process ( n ) result ( o ) عدد صحيح ، نية ( in ) :: n عدد حقيقي :: oحقيقي ، بُعد ( ن ) :: قيم حقيقي :: قراءة_القيمة ، عملية عدد صحيح :: ido i = 1 , n vals ( i ) = read_val () end do o = process ( vals , n ) end function read_and_process

تتطلب بعض معايير لغة C دعم المصفوفات ذات الأطوال المتغيرة. لم تكن المصفوفات ذات الأطوال المتغيرة جزءًا من معيار لغة C++ .

تقوم دالة C99 التالية بتخصيص مصفوفة متغيرة الطول بحجم محدد، وتملأها بقيم عشرية، ثم تمررها إلى دالة أخرى للمعالجة. ولأن المصفوفة مُعرّفة كمتغير تلقائي، فإن عمرها ينتهي عند readAndProcess()انتهاء الدالة.

float readAndProcess ( int n ) { float vals [ n ];for ( int i = 0 ; i < n ; ++ i ) { scanf ( "%f" , & vals [ i ]); }return process ( n , vals ); }

في معيار C99، يجب أن يسبق مُعامل الطول مُعامل المصفوفة ذات الطول المتغير في استدعاءات الدوال. ^{[ 1 ]} في معيار C11، __STDC_NO_VLA__يتم تعريف ماكرو في حال عدم دعم المصفوفات ذات الطول المتغير. ^{[ 6 ]} يُعيد معيار C23 فرض أنواع المصفوفات ذات الطول المتغير. إنشاء كائنات المصفوفات ذات الطول المتغير بمدة تخزين تلقائية هو الخيار الوحيد. ^{[ 7 ]} كان لدى GCC امتداد للمصفوفات ذات الطول المتغير قبل معيار C99، وهو امتداد يمتد أيضًا إلى لهجة C++ الخاصة به.

أعرب لينوس تورفالدز سابقًا عن استيائه من استخدام VLA للمصفوفات ذات الأحجام الصغيرة المحددة مسبقًا، لأنه يُنتج شيفرة تجميعية أقل جودة. ^{[ 8 ]} مع نواة لينكس 4.20، أصبحت نواة لينكس خالية فعليًا من VLA. ^{[ 9 ]}

على الرغم من أن معيار C11 لا يحدد صراحةً حدًا أقصى لحجم VLAs، يعتقد البعض أنه ينبغي أن يكون له نفس الحجم الأقصى لجميع الكائنات الأخرى، أي SIZE_MAXبالبايت. ^{[ 10 ]} ومع ذلك، ينبغي فهم هذا في السياق الأوسع لحدود البيئة والمنصة، مثل حجم صفحة حماية المكدس النموذجي البالغ 4 كيلوبايت، وهو أصغر بكثير من حجم VLAs SIZE_MAX.

من الممكن الحصول على كائن VLA مع تخزين ديناميكي باستخدام مؤشر إلى مصفوفة.

#include <stdio.h> #include <stdlib.h>float readAndProcess ( int n ) { float ( * vals )[ n ] = malloc ( sizeof ( float [ n ]));for ( int i = 0 ; i < n ; ++ i ) { scanf ( "%f" , & ( * vals )[ i ]); }float ret = process ( n , * vals ); free ( vals ); return ret ; }

على الرغم من أن لغة C++ لا تدعم المصفوفات ذات الطول المتغير المُخصصة في الذاكرة المكدسة (على عكس لغة C التي تدعمها)، إلا أن بعض إضافات المُصرّف، مثل GCC و Clang ، قد تسمح بذلك . وإلا، فسيتم تخصيص المصفوفة في الذاكرة الديناميكية، ولكن std::vectorمن الأفضل استخدام نوع مجموعة مثل `collection`. وذلك لأن أنواع المجموعات الموجودة في C++ تستخدم تلقائيًا " استحواذ الموارد هو التهيئة " (RAII)، وستقوم بإلغاء تخصيصها تلقائيًا بمجرد الخروج من نطاقها.

int * createIntArray ( size_t n ) { return new int [ n ]; }int main ( int argc , char * argv []) { int * a = createIntArray ( 5 ); // تنفيذ إجراء ما على المصفوفةحذف [] أ ; }

يُعلن جزء الكود التالي في لغة C# عن مصفوفة أعداد صحيحة ذات طول متغير. قبل إصدار C# 7.2، كان يلزم وجود مؤشر إلى المصفوفة، مما يستلزم استخدام سياق "غير آمن". تتطلب الكلمة المفتاحية "غير آمن" أن يكون التجميع الذي يحتوي على هذا الكود مُعلَّمًا على أنه غير آمن.

دالة غير آمنة تُسمى DeclareStackBasedArrayUnsafe ( int size ) { int * p = stackalloc int [ size ]; p [ 0 ] = 123 ; }

تسمح إصدارات C# 7.2 والإصدارات الأحدث بتخصيص المصفوفة بدون استخدام الكلمة المفتاحية "unsafe"، وذلك من خلال استخدام هذه System.Span<T>الميزة. ^{[ 11 ]}

باستخدام النظام ؛void DeclareStackBasedArraySafe ( int size ) { Span < int > a = stackalloc int [ size ]; a [ 0 ] = 123 ; }

يُعلن جزء COBOL التالي عن مصفوفة سجلات DEPT-PERSONذات طول متغير، حيث يتم تحديد طولها (عدد عناصرها) بواسطة قيمة PEOPLE-CNT:

قسم البيانات . قسم التخزين المؤقت . 01 قسم-الأفراد . 05 عدد الأفراد PIC S9(4) ثنائي . 05 قسم-الشخص يتكرر من 0 إلى 20 مرة حسب عدد الأفراد . 10 اسم الشخص PIC X(20) . 10 أجر الشخص PIC S9(7)V99 عشري مضغوط .

تتميز لغة COBOL VLA، على عكس اللغات الأخرى المذكورة هنا، بأنها آمنة لأن COBOL تتطلب تحديد الحد الأقصى لحجم المصفوفة. في هذا المثال، DEPT-PERSONلا يمكن أن تحتوي المصفوفة على أكثر من 20 عنصرًا، بغض النظر عن قيمة PEOPLE-CNT.

تقوم لغة جافا بتحديد حجم المصفوفات بمجرد إنشائها، ولكن يمكن تحديد حجمها في وقت التشغيل.

public class Example { public static int [] createIntArray ( int size ) { return new int [ size ] ; }public static void main ( String [] args ) { try { String s = IO . readln ( "أدخل عددًا صحيحًا لحجم المصفوفة: " ); int size = Integer . parseInt ( s ); int [] a = createArray ( size ); System . out . printf ( "تم إنشاء مصفوفة من نوع int[] بحجم %d" , size ); } catch ( NumberFormatException e ) { System . err . printf ( "قراءة عدد صحيح غير صالحة: %s%n" , e . getMessage ()); } } }

يتم تخصيص المصفوفات الديناميكية في لغة Object Pascal على الكومة. ^{[ 12 ]}

في هذه اللغة، يُطلق عليه اسم المصفوفة الديناميكية. يشبه تعريف هذا النوع من المتغيرات تعريف المصفوفة الثابتة، ولكن دون تحديد حجمها. يُحدد حجم المصفوفة عند استخدامها.

برنامج إنشاء مصفوفة ديناميكية من الأرقام ( الحجم : عدد صحيح ) ؛ متغير مصفوفة الأرقام : مصفوفة من الكلمات الطويلة ؛ ابدأ تعيين الطول ( مصفوفة الأرقام ، الحجم ) ؛ مصفوفة الأرقام [ 0 ] := 2020 ؛ نهاية .

تتم إزالة محتويات المصفوفة الديناميكية عن طريق تعيين حجم لها يساوي صفرًا.

... SetLength ( NumberArray , 0 ) ; ...