C语言数组插入操作出现垃圾值，请求技术协助

我不太熟悉C语言，目前正在开发一个支持用户选择操作的数组项目，已完成插入功能，但运行代码时插入元素后会出现垃圾值。

问题代码 #

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main(){
    int n, opt, i, insOpt, pos, newEle;
    printf("Enter the number of elements you want to store in the array: ");
    scanf("%d", &n);
    int* arr = (int*) malloc(n*sizeof(int));
    printf("Enter all %d elements you want to store in the array: ", n);
    for(i=0; i<n; i++){
        scanf("%d", &arr[i]);
    }

    options:
    printf("Enter the operation you want to perform: \n 1. Insertion \n 2. Deletion \n 3. Traversing \n 4. Searching \n 5. Sorting \n 6.Reverse of array \n");
    scanf("%d", &opt);
    switch (opt)
    {
    case 1:
        n++;
        int* newArr=(int*) realloc(arr, n*sizeof(int));
        for(i=0; i<n-1; i++){
            newArr[i] = arr[i];
        }
        free(arr);
        arr = newArr;
        printf("Pick where you want to insert: \n 1. Beginning \n 2. Middle \n 3. End \n 4. Position\n");
        scanf("%d", &insOpt);
        switch (insOpt)
        {
        case 1:
            pos=0;
            break;
        case 2:
            //
            break;
        case 3:
            pos=n;
            break;
        case 4:
            printf("Enter the position: ");
            scanf("%d", &pos);
            break;
        default:
            printf("Please pick between 1 to 4: ");
            break;
        }
        printf("Enter the element: ");
        scanf("%d", &newEle);
        for(i=n-1; i>=pos-1; i--){
            arr[i]=arr[i-1];
        }
        arr[pos-1] = newEle;
        printf("Array after insertion: ");
        for(i=0; i<n; i++){
            printf("%d ",arr[i]);
        }
        break;
    
    default:
        break;
    } }

    return 0;
}

错误示例 #

Array after insertion: 8 1512474568 5 1571285629 1432712575 3

问题根源 #

1. 索引越界读取垃圾值
   当选择开头插入时，pos被设为0，后续移动元素的循环条件i >= pos-1会让i从新数组最后一个索引（n-1）递减到-1。当i=0时，arr[i-1]即arr[-1]，属于数组越界访问，会读取内存中的随机垃圾值并赋值到数组中，导致输出异常。

2. 插入位置逻辑错误

   • 末尾插入时，pos被设为n，pos-1等于n-1（新数组最后一个索引），此时执行循环会无意义地覆盖最后一个元素。
   • 手动复制数组操作冗余：realloc扩容成功时会自动保留原数组数据，无需手动循环复制；且复制后free(arr)存在风险——若realloc返回新地址，原arr已被系统回收，此操作属于多余且可能引发问题。

3. 缺少合法性检查
   未对用户输入的位置做边界校验，若输入非法位置会直接引发越界。

修复后的代码 #

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main(){
    int n, opt, i, insOpt, pos, newEle;
    printf("Enter the number of elements you want to store in the array: ");
    scanf("%d", &n);
    int* arr = (int*) malloc(n*sizeof(int));
    if(arr == NULL){ // 增加内存分配失败判断
        printf("Memory allocation failed!\n");
        return 1;
    }
    printf("Enter all %d elements you want to store in the array: ", n);
    for(i=0; i<n; i++){
        scanf("%d", &arr[i]);
    }

    options:
    printf("Enter the operation you want to perform: \n 1. Insertion \n 2. Deletion \n 3. Traversing \n 4. Searching \n 5. Sorting \n 6.Reverse of array \n");
    scanf("%d", &opt);
    switch (opt)
    {
    case 1:
        // 先扩容，成功后再更新数组长度
        int* newArr=(int*) realloc(arr, (n+1)*sizeof(int));
        if(newArr == NULL){
            printf("Memory reallocation failed!\n");
            free(arr);
            return 1;
        }
        arr = newArr;
        n++;

        printf("Pick where you want to insert: \n 1. Beginning \n 2. Middle \n 3. End \n 4. Position\n");
        scanf("%d", &insOpt);
        switch (insOpt)
        {
        case 1:
            pos = 0; // 0代表数组第一个位置（0-based索引）
            break;
        case 2:
            pos = n/2; // 补全中间位置逻辑
            break;
        case 3:
            pos = n-1; // 末尾位置为新数组最后一个索引
            break;
        case 4:
            printf("Enter the position (1-based): ");
            scanf("%d", &pos);
            pos--; // 转换为0-based索引
            // 校验位置合法性
            if(pos <0 || pos >=n){
                printf("Invalid position!\n");
                free(arr);
                return 1;
            }
            break;
        default:
            printf("Please pick between 1 to 4!\n");
            free(arr);
            return 1;
        }
        printf("Enter the element: ");
        scanf("%d", &newEle);

        // 仅当插入位置不是末尾时，才需要移动元素
        if(pos != n-1){
            // 从最后一个元素开始，向后移动到pos位置
            for(i = n-1; i > pos; i--){
                arr[i] = arr[i-1];
            }
        }
        arr[pos] = newEle; // 直接在目标索引插入元素

        printf("Array after insertion: ");
        for(i=0; i<n; i++){
            printf("%d ",arr[i]);
        }
        break;
    
    default:
        printf("Invalid operation!\n");
        break;
    }

    free(arr); // 释放内存，避免泄漏
    return 0;
}

关键修复点 #

1. 修正索引逻辑：统一使用0-based索引，移动元素的循环改为i > pos，仅移动pos到n-2的元素，避免越界。
2. 优化内存操作：先执行realloc并检查结果，成功后再更新数组长度和指针；移除冗余的手动复制操作。
3. 补全逻辑与校验：补全中间位置插入逻辑，对用户输入的位置做合法性校验，末尾插入时直接赋值无需移动元素。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dev