如何动态分配多维数组

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简介:多维数组,每个元素由值及多个能确定元素位置的下标组成,按数组的多个下标变化次序关系的描述,可以确定数组元素的前驱和后继关系并写出对应的线性表。

传统的解决方案是分配一个指针数组, 然后把每个指针初始化为动态分配的“列”。以下为一个二维的例子:

#include <stdlib.h>

int **array1 = malloc(nrows * sizeof(int *));

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

array1[i] = malloc(ncolumns * sizeof(int));

当然, 在真实代码中, 所有的malloc 返回值都必须检查。你也可以使用sizeof(*array1) 和sizeof(**array1) 代替sizeof(int *) 和sizeof(int)。 你可以让数组的内容连续, 但在后来重新分配列的时候会比较困难, 得使用一点指针算术:

int **array2 = malloc(nrows * sizeof(int *));

array2[0] = malloc(nrows * ncolumns * sizeof(int));

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

array2[i] = array2[0] + i * ncolumns;

在两种情况下, 动态数组的成员都可以用正常的数组下标arrayx[i][j] 来访问(for 0 <= i <nrows 和0 <= j <ncolumns)。

如果上述方案的两次间接因为某种原因不能接受, 你还可以同一个单独的动态分配的一维数组来模拟二维数组:

int *array3 = malloc(nrows * ncolumns * sizeof(int));

但是, 你现在必须手工计算下标, 用array3[i * ncolumns + j] 访问第i, j 个成员。使用宏可以隐藏显示的计算, 但是调用它的时候要使用括号和逗号, 这看起来不太象多维数组语法, 而且宏需要至少访问一维。参见问题6.16。

另一种选择是使用数组指针:

int (*array4)[NCOLUMNS] = malloc(nrows * sizeof(*array4));

但是这个语法变得可怕而且运行时最多只能确定一维。

当然, 使用这些技术, 你都必须记住在不用的时候释放数组(这可能需要多个步骤; 参见问题7.20)。而且你可能不能混用动态数组和传统的静态分配数组。最后, 在C99 中你可以使用变长数组。所有这些技术都可以延伸到三维或更多的维数。

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