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二维数组定义以及动态分配空间 (转)

2012-06-01 09:57 316 查看
二维数组定义以及动态分配空间 (转)
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)
;//指向数组的指针

a = (char (*)
)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)
;//指向数组的指针

a = new char[m]
;

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
;

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
;//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
d6da
，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[]
)

{

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);

1. C语言动态分配二维数组

(1)已知第二维

Code-1

char (*a)
;//指向数组的指针

a = (char (*)
)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)
;//指向数组的指针

a = new char[m]
;

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
;

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
;//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[]
)

{

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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