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  • 二维数组定义以及动态分配空间 (转)

    http://wenku.baidu.com/view/d90e21c658f5f61fb73666e3.html?from_page=view&from_mod=download

    下面三种定义形式怎么理解?怎么动态分配空间?
    (1)、int **Ptr;
    (2)、int *Ptr[ 5 ]; 我更喜欢写成 int* Prt[5];
    (3)、int ( *Ptr )[ 5 ];

    此文引自网上,出处不详,但是觉得非常好。略改了一点。

    多维数组一向很难,一般都采用一维数组,但是一旦要用到还真是头疼。
    闲话少说,这里我就以三个二维数组的比较来展开讨论:
         (1)、int **Ptr;
        (2)、int *Ptr[ 5 ]; 我更喜欢写成 int* Prt[5];
         (3)、int ( *Ptr )[ 5 ];
         以上三例都是整数的二维数组,都可以用形如 Ptr[ 1 ][ 1 ] 的
    方式访问其内容;但它们的差别却是很大的。下面我从四个方面对它们
    进行讨论:
         一、内容:
            它们本身都是指针,它们的最终内容都是整数。注意我这里说
    的是最终内容,而不是中间内容,比如你写 Ptr[ 0 ],对于三者来说,
    其内容都是一个整数指针,即 int *;Ptr[ 1 ][ 1   ] 这样的形式才
    是其最终内容。
         二、意义:
            (1)、int **Ptr 表示指向"一群"指向整数的指针的指针。
            (2)、int *Ptr[ 5 ] 表示指向 5 个指向整数的指针的指针,或者说Ptr有5个指向"一群"整数的指针,Ptr是这5个指针构成的数组的地址
            (3)、int ( *Ptr )[ 5 ] 表示指向"一群"指向 5 个整数数组的指针的指针。
         三、所占空间:
            (1)、int **Ptr 和 (3)、int ( *Ptr )[ 5 ] 一样,在32位平台里,都是4字节,即一个指针。
            但 (2)、int *Ptr[ 5 ] 不同,它是 5 个指针,它占5 * 4 = 20 个字节的内存空间。
         四、用法:
            (1)、int **Ptr
            因为是指针的指针,需要两次内存分配才能使用其最终内容。首
    先,Ptr = ( int ** )new int *[ 5 ];这样分配好了以后,它和(2)的
    意义相同了;然后要分别对 5 个指针进行内存分配,例如:
       Ptr[ 0 ] = new int[ 20 ];
       它表示为第 0 个指针分配 20 个整数,分配好以后, Ptr[ 0 ] 为指
    向 20 个整数的数组。这时可以使用下标用法 Ptr[ 0 ][ 0 ] 到
    Ptr[ 0 ][ 19 ] 了。
           如果没有第一次内存分配,该 Ptr 是个"野"指针,是不能使用
    的,如果没有第二次内存分配,则 Ptr[ 0 ] 等也是个"野"指针,也
    是不能用的。当然,用它指向某个已经定义的地址则是允许的,那是另外
    的用法(类似于"借鸡生蛋"的做法),这里不作讨论(下同)。

    例子:

    C语言:

    //动态分配二维数组空间
    {
       m_iHight=10;//二维数组的高度
    m_i;//二维数组的宽度
    //动态分配一个二维数组m_ppTable内存空间
    //其类型为int
       //m_ppTable指向该数组
       int **m_ppTable;
       m_ppTable=new int *[m_iHight];

    //动态分配m_iHight个类型为int *的内存空间
    //分配的是行地址空间
       for(int i=0;i
                m_ppTable[i]= new int[m_iWidth];

       //动态分配m_iWidth个类型为int的内存空间
    //分配的是某行的数值空间
    }
    //由此分配的二维数组空间并非是连续的
    //可以使用m_ppTable[row][col]来给该二维数组赋值
    //其中 0<=row
    //释放所分配的内存空间
    {
        for(int i=0;i
           delete[m_iWidth]m_ppTable[i]; //以行为单位释放数值空间
        delete [m_iHight]m_ppTable;      //释放行地址空间
    }

    int **a;
    a=(int **)calloc(sizeof(int *),n);
    for (i=0;i   a[i]=(int *)calloc(sizeof(int),n);
    这样就可以了
    使用的时候就和普通的二维数组一样
    最后用
    for(i=0;i   cfree(a[i]);
    cfree(a);释放内存
    就可以了
           (2)、int *Ptr[ 5 ]
           这样定义的话,编译器已经为它分配了 5 个指针的空间,这相当
    于(1)中的第一次内存分配。根据对(1)的讨论可知,显然要对其进行一次
    内存分配的。否则就是"野"指针。
           (3)、int ( *Ptr )[ 5 ]
           这种定义我觉得很费解,不是不懂,而是觉得理解起来特别吃力,
    也许是我不太习惯这样的定义吧。怎么描述它呢?它的意义是"一群"
    指针,每个指针都是指向一个 5 个整数的数组。如果想分配 k 个指针,
    这样写: Ptr = ( int ( * )[ 5 ] ) new int[ 5 * k ]。
    这是一次性的内存分配。分配好以后,Ptr 指向一片连续的地址空间,
    其中 Ptr[ 0 ] 指向第 0 个 5 个整数数组的首地址,Ptr[ 1 ] 指向第
    1 个 5 个整数数组的首地址。


        综上所述,我觉得可以这样理解它们:
        int ** Ptr            <==>  int Ptr[ x ][ y ];
        int *Ptr[ 5 ]        <==>   int Ptr[ 5 ][ x ];
        int ( *Ptr )[ 5 ]    <==>   int Ptr[ x ][ 5 ];
        这里 x 和 y 是表示若干的意思。

    _______________________________________________________________

    1. C语言动态分配二维数组

    (1)已知第二维

    Code-1

    char (*a)[N];//指向数组的指针

    a = (char (*)[N])malloc(sizeof(char *) * m);

    printf("%d\n", sizeof(a));//4,指针

    printf("%d\n", sizeof(a[0]));//N,一维数组

    free(a);

    (2)已知第一维

    Code-2

    char* a[M];//指针的数组

    int i;

    for(i=0; i<M; i++)

    a[i] = (char *)malloc(sizeof(char) * n);

    printf("%d\n", sizeof(a));//4*M,指针数组

    printf("%d\n", sizeof(a[0]));//4,指针

    for(i=0; i<M; i++)

       free(a[i]);

    (3)已知第一维,一次分配内存(保证内存的连续性)

    Code-3

    char* a[M];//指针的数组

    int i;

    a[0] = (char *)malloc(sizeof(char) * M * n);

    for(i=1; i<M; i++)

    a[i] = a[i-1] + n;

    printf("%d\n", sizeof(a));//4*M,指针数组

    printf("%d\n", sizeof(a[0]));//4,指针

    free(a[0]);

    (4)两维都未知

    Code-4

    char **a;

    int i;

    a = (char **)malloc(sizeof(char *) * m);//分配指针数组

    for(i=0; i<m; i++)

    {

    a[i] = (char *)malloc(sizeof(char) * n);//分配每个指针所指向的数组

    }

    printf("%d\n", sizeof(a));//4,指针

    printf("%d\n", sizeof(a[0]));//4,指针

    for(i=0; i<m; i++)

    {

    free(a[i]);

    }

    free(a);

    (5)两维都未知,一次分配内存(保证内存的连续性)

    Code-5

    char **a;

    int i;

    a = (char **)malloc(sizeof(char *) * m);//分配指针数组

    a[0] = (char *)malloc(sizeof(char) * m * n);//一次性分配所有空间

    for(i=1; i<m; i++)

    {

    a[i] = a[i-1] + n;

    }

    printf("%d\n", sizeof(a));//4,指针

    printf("%d\n", sizeof(a[0]));//4,指针

    free(a[0]);

    free(a);

     

    2.C++动态分配二维数组

    (1)已知第二维

    Code-6

    char (*a)[N];//指向数组的指针

    a = new char[m][N];

    printf("%d\n", sizeof(a));//4,指针

    printf("%d\n", sizeof(a[0]));//N,一维数组

    delete[] a;

    (2)已知第一维

    Code-7

    char* a[M];//指针的数组

    for(int i=0; i<M; i++)

       a[i] = new char[n];

    printf("%d\n", sizeof(a));//4*M,指针数组

    printf("%d\n", sizeof(a[0]));//4,指针

    for(i=0; i<M; i++)

       delete[] a[i];

    (3)已知第一维,一次分配内存(保证内存的连续性)

    Code-8

    char* a[M];//指针的数组

    a[0] = new char[M*n];

    for(int i=1; i<M; i++)

    a[i] = a[i-1] + n;

    printf("%d\n", sizeof(a));//4*M,指针数组

    printf("%d\n", sizeof(a[0]));//4,指针

    delete[] a[0];

    (4)两维都未知

    Code-9

    char **a;

    a = new char* [m];//分配指针数组

    for(int i=0; i<m; i++)

    {

    a[i] = new char[n];//分配每个指针所指向的数组

    }

    printf("%d\n", sizeof(a));//4,指针

    printf("%d\n", sizeof(a[0]));//4,指针

    for(i=0; i<m; i++)

    delete[] a[i];

    delete[] a;

    (5)两维都未知,一次分配内存(保证内存的连续性)

    Code-10

    char **a;

    a = new char* [m];

    a[0] = new char[m * n];//一次性分配所有空间

    for(int i=1; i<m; i++)

    {

    a[i] = a[i-1] + n;//分配每个指针所指向的数组

    }

    printf("%d\n", sizeof(a));//4,指针

    printf("%d\n", sizeof(a[0]));//4,指针

    delete[] a[0];

    delete[] a;

    多说一句:new和delete要注意配对使用,即有多少个new就有多少个delete,这样才可以避免内存泄漏!

     

    3.静态二维数组作为函数参数传递

    如果采用上述几种方法动态分配二维数组,那么将对应的数据类型作为函数参数就可以了。这里讨论静态二维数组作为函数参数传递,即按照以下的调用方式:

    int a[2][3];

    func(a);

    C语言中将静态二维数组作为参数传递比较麻烦,一般需要指明第二维的长度,如果不给定第二维长度,则只能先将其作为一维指针传递,然后利用二维数组的线性存储特性,在函数体内转化为对指定元素的访问。

    首先写好测试代码,以验证参数传递的正确性:

    (1)给定第二维长度

    Code-11

    void func(int a[][N])

    {

    printf("%d\n", a[1][2]);

    }

    (2)不给定第二维长度

    Code-12

    void func(int* a)

    {

    printf("%d\n", a[1 * N + 2]);//计算元素位置

    }

    注意:使用该函数时需要将二维数组首地址强制转换为一维指针,即func((int*)a);

     

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