如何在C/C++中动态分配二维数组并访问其中的数据

如何在C/C++中动态分配二维数组并访问其中的数据

在C/C++中动态分配二维数组可以先申请一维的指针数组，然后该数组中的每个指针再申请数组，这样就相当于二维数组了，但是这种方法会导致每行可能不相邻，从而访问效率比较低。如何申请连续的二维数组了？本文将分别三个方面讲解：

一．动态申请列大小固定的二维数组

二．C语言中动态申请连续的二维数组

三．C++语言中动态申请连续的二维数组

一．动态申请列大小固定的二维数组

首先如果二维数组的列大小固定，那么很简单，可以用申请一维数数组再其指针强制转化成为二维数组指针即可。详见代码：

[cpp] view
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//列大小固定的二维数组可以申请一维数据并将指针强转成二维数组

#include <stdio.h>

int main()

{

printf(" 列大小固定的二维数组可以申请一维数据并将指针强转成二维数组\n");

printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --\n\n");



//列值固定

const int MAXCOL = 3;



int nRow;

printf("请输入二维数组的行数(列值固定为%d): ", MAXCOL);

scanf("%d", &nRow);



//申请一维数据并将其转成二维数组指针

int *pp_arr = new int[nRow * MAXCOL];

int (*p)[MAXCOL] = (int(*)[MAXCOL])pp_arr;



//为二维数组赋值

int i, j;

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

for (j = 0; j < MAXCOL; j++)

p[i][j] = i + j;



//输出二维数组

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

{

for (j = 0; j < MAXCOL; j++)

printf("%5d", p[i][j]);

putchar('\n');

}



//释放资源

delete[] pp_arr;

return 0;

}

运行结果如下所示：

二．C语言中动态申请连续的二维数组

上面的方法虽然方便，但必须要求列的大小固定。下面先来试下在C语言中如何动态申请连续的二维数组。可以采用多申请一些指针，然后这一些指针分别指向后面数据区中对应的位置，如一个3*4的int类型数组，我们先申请大小为sizeof(int*)
* 3 + 3 * 4 * sizeof(int)的一维数组设为arr。然后arr[0]存放指向arr + sizeof(int*) * 3这个位置的指针，arr[1]存放指向arr
+ sizeof(int*) * 3 + 4 * sizeof(int)这个位置的指针， arr[2]存放指向arr + sizeof(int*) * 3 + 2 * 4 * sizeof(int)这个位置的指针。下面用图展示指向的示意：



详细代码如下，由于指针操作有点小复杂，请读者耐心看：

[cpp] view
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//C语言中动态的申请二维数组 malloc free

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

//动态申请二维数组

template <typename T>

T** malloc_Array2D(int row, int col)

{

int size = sizeof(T);

int point_size = sizeof(T*);

//先申请内存，其中point_size * row表示存放row个行指针

T **arr = (T **) malloc(point_size * row + size * row * col);

if (arr != NULL)

{

memset(arr, 0, point_size * row + size * row * col);

T *head = (T*)((int)arr + point_size * row);

while (row--)

arr[row] = (T*)((int)head + row * col * size);

}

return (T**)arr;

}

//释放二维数组

void free_Aarray2D(void **arr)

{

if (arr != NULL)

free(arr);

}

int main()

{

printf(" C语言中动态的申请二维数组 malloc free\n");

printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --\n\n");



printf("请输入行列(以空格分开): ");

int nRow, nCol;

scanf("%d %d", &nRow, &nCol);



//动态申请连续的二维数组

int **p = malloc_Array2D<int>(nRow, nCol);



//为二维数组赋值

int i, j;

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

for (j = 0; j < nCol; j++)

p[i][j] = i + j;



//输出二维数组

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

{

for (j = 0; j < nCol; j++)

printf("%4d ", p[i][j]);

putchar('\n');

}



free_Aarray2D((void**)p);

return 0;

}

运行结果如下：

三．C++语言中动态申请连续的二维数组

可以看出我们已经成功实现了在C语言中动态申请连续的二维数组，如果上面的程序不使用int类型而使用string类这种类型，那会有什么后果了？肯定的说，由于没有调用构造函数和析构函数，程序绝对会造成内存泄露。因此要做下改进，下面给出在C++语言中动态申请连续的二维数组的代码，有些C++语法可能平时见得少，但其实这些语法在STL里面运用还是比较多的，有兴趣的童鞋应该掌握下。

[cpp] view
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//C++语言中动态的申请二维数组 new delete

#include <new>

#include <cstdio>

#include <cstdlib>

#include <string>

using namespace std;

//动态申请二维数组

template <typename T>

T** new_Array2D(int row, int col)

{

int size = sizeof(T);

int point_size = sizeof(T*);

//先申请内存，其中sizeof(T*) * row表示存放row个行指针

T **arr = (T **) malloc(point_size * row + size * row * col);

if (arr != NULL)

{

T *head = (T*)((int)arr + point_size * row);

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

{

arr[i] = (T*)((int)head + i * col * size);

for (int j = 0; j < col; ++j)

new (&arr[i][j]) T;

}

}

return (T**)arr;

}

//释放二维数组

template <typename T>

void delete_Array2D(T **arr, int row, int col)

{

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

for (int j = 0; j < col; ++j)

arr[i][j].~T();

if (arr != NULL)

free((void**)arr);

}

int main()

{

printf(" C++语言中动态的申请二维数组 new delete\n");

printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --\n\n");



printf("请输入行列(以空格分开): ");

int nRow, nCol;

scanf("%d %d", &nRow, &nCol);



//动态申请连续的二维数组

string **p = new_Array2D<string>(nRow, nCol);



//为二维数组赋值

int i, j;

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

for (j = 0; j < nCol; j++)

{

char szTemp[30];

sprintf(szTemp, "(第%d行,第%d列)", i, j);

p[i][j] = szTemp;

}



//输出二维数组

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

{

for (j = 0; j < nCol; j++)

printf("%s ", p[i][j].c_str());

putchar('\n');

}



delete_Array2D<string>(p, nRow, nCol);

return 0;

}

运行结果如下：









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