二维数组定义以及动态分配空间

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。

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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);

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);