C中动态分配数组的数组

Question

我并不真正理解 C 中的一些基本知识，例如动态分配数组的数组。 我知道你可以这样做：

int **m;

为了声明一个二维数组（随后将使用某些 *alloc 函数进行分配）。 此外，还可以通过执行 *(*(m + line) + column) 来“轻松”访问它。 但是我应该如何为该数组中的元素赋值呢？ 使用 gcc，以下语句 m[line][column] = 12; 因分段错误而失败。

任何文章/文档将不胜感激。 :-)

Answer 1

m[line][column] = 12 语法没问题（前提是 line 和 column 在范围内）。

但是，您没有编写用于分配它的代码，因此很难确定它是错误还是正确。 它应该是

m = (int**)malloc(nlines * sizeof(int*));

for(i = 0; i < nlines; i++)
  m[i] = (int*)malloc(ncolumns * sizeof(int));

一些旁注的内容：

• 这样，您可以为每行分配不同的长度（例如三角形数组）
• 您可以稍后在使用数组时对单独的行进行 realloc() 或 free()
• 您当您 free() 整个数组时，必须 free() 每一行

Answer 2

您的语法 m[line][colummn] 是正确的。 但为了在 C 中使用二维数组，必须为其分配内存。 例如，此代码将为给定行和列的表分配内存。

int** AllocateArray(int line, int column) {
  int** pArray = (int**)malloc(line*sizeof(int*));
  for ( int i = 0; i < line; i++ ) {
    pArray[i] = (int*)malloc(column*sizeof(int));
  }
  return pArray;
}

请注意，为了简洁起见，我省略了 malloc 的错误检查。 真正的解决方案应该包括它们。

Answer 3

它不是一个二维数组 - 它是一个数组的数组 - 因此它需要多次分配。

Answer 4

这是 quinmars 解决方案的修改版本，它仅分配单个内存块，并且可以通过 void * 与通用值一起使用：

#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>

void ** array2d(size_t rows, size_t cols, size_t value_size)
{
    size_t index_size = sizeof(void *) * rows;
    size_t store_size = value_size * rows * cols;

    char * a = malloc(index_size + store_size);
    if(!a) return NULL;

    memset(a + index_size, 0, store_size);
    for(size_t i = 0; i < rows; ++i)
        ((void **)a)[i] = a + index_size + i * cols * value_size;

    return (void **)a;
}

int printf(const char *, ...);

int main()
{
    int ** a = (int **)array2d(5, 5, sizeof(int));
    assert(a);
    a[4][3] = 42;
    printf("%i\n", a[4][3]);
    free(a);
    return 0;
}

我不确定将 void ** 转换为 int 是否真的安全** （我认为标准允许在与 void * 进行转换时进行转换？），但它可以在 gcc 中工作。 为了安全起见，您应该将每次出现的 void * 替换为 int * ...

---

先前算法的类型安全版本：

#define alloc_array2d(TYPE, ROWS, COLS) \
    calloc(sizeof(TYPE *) * ROWS + sizeof(TYPE) * ROWS * COLS, 1)

#define init_array2d(ARRAY, TYPE, ROWS, COLS) \
    do { for(int i = 0; i < ROWS; ++i) \
        ARRAY[i] = (TYPE *)(((char *)ARRAY) + sizeof(TYPE *) * ROWS + \
        i * COLS * sizeof(TYPE)); } while(0)

以下宏实现了 他们像这样：

int ** a = alloc_array2d(int, 5, 5);
init_array2d(a, int, 5, 5);
a[4][3] = 42;

Answer 5

尽管我同意其他答案，但在大多数情况下最好立即分配整个数组，因为 malloc 非常慢。

int **
array_new(size_t rows, size_t cols)
{
    int **array2d, **end, **cur;
    int *array;

    cur = array2d = malloc(rows * sizeof(int *));
    if (!array2d)
        return NULL;

    array = malloc(rows * cols * sizeof(int));
    if (!array)
    {
        free(array2d);
        return NULL;
    }

    end = array2d + rows;
    while (cur != end)
    {
        *cur = array;
        array += cols;
        cur++;
    }

    return array2d;
}

要释放数组只需执行以下操作：
自由（*数组）； 自由（数组）；

注意：此解决方案仅在您不想更改行的顺序时才有效，因为您可能会丢失第一个元素的地址，稍后您需要释放该数组。

Answer 6

嗯。 老式时尚烟雾和镜子作为一种选择怎么样？

#define ROWS  5
#define COLS 13
#define X(R, C) *(p + ((R) * ROWS) + (C))

int main(void)
{
    int *p = (int *) malloc (ROWS * COLS * sizeof(int));
    if (p != NULL)
    {
        size_t r;
        size_t c;
        for (r = 0; r < ROWS; r++)
        {
            for (c = 0; c < COLS; c++)
            {
                 X(r,c) = r * c;  /* put some silly value in that position */ 
            }
        }

        /* Then show the contents of the array */ 
        for (r = 0; r < ROWS; r++)
        {
            printf("%d ", r);   /* Show the row number */ 

            for (c = 0; c < COLS; c++)
            {
                 printf("%d", X(r,c));
            }

            printf("\n");
        }

        free(p);
    }
    else
    {
        /* issue some silly error message */ 
    }

    return 0;
}

Answer 7

使用 malloc(3) 分配第一个数组并放入由 malloc(3) 创建的指针应该与 array[r][c] 因为它应该等价于 *(*(array + r) + c)，它是 C 标准中的。