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如何在C/C++中動態分配二維數組

編輯:C++入門知識

在C/C++中動態分配二維數組可以先申請一維的指針數組,然後該數組中的每個指針再申請數組,這樣就相當於二維數組了,但是這種方法會導致每行可能不相鄰,從而訪問效率比較低。如何申請連續的二維數組了?本文將分別三個方面講解:
一.動態申請列大小固定的二維數組
二.C語言中動態申請連續的二維數組
三.C++語言中動態申請連續的二維數組
 
一.動態申請列大小固定的二維數組
首先如果二維數組的列大小固定,那麼很簡單,可以用申請一維數數組再其指針強制轉化成為二維數組指針即可。詳見代碼:
1. //列大小固定的二維數組可以申請一維數據並將指針強轉成二維數組  
2. #include <stdio.h>  
3. int main() 
4. { 
5.     printf("  列大小固定的二維數組可以申請一維數據並將指針強轉成二維數組\n");   
6.     printf(" -- by MoreWindows( http://www.BkJia.com ) --\n\n");   
7.  
8.     //列值固定  
9.     const int MAXCOL = 3; 
10.  
11.     int nRow; 
12.     printf("請輸入二維數組的行數(列值固定為%d): ", MAXCOL); 
13.     scanf("%d", &nRow); 
14.  
15.     //申請一維數據並將其轉成二維數組指針  
16.     int *pp_arr = new int[nRow * MAXCOL]; 
17.     int (*p)[MAXCOL] = (int(*)[MAXCOL])pp_arr; 
18.  
19.     //為二維數組賦值  
20.     int i, j; 
21.     for (i = 0; i < nRow; i++) 
22.         for (j = 0; j < MAXCOL; j++) 
23.             p[i][j] = i + j; 
24.      
25.     //輸出二維數組  
26.     for (i = 0; i < nRow; i++) 
27.     { 
28.         for (j = 0; j < MAXCOL; j++) 
29.             printf("%5d", p[i][j]); 
30.         putchar('\n'); 
31.     } 
32.  
33.     //釋放資源  
34.     delete[] pp_arr; 
35.     return 0; 
36. } 

運行結果如下所示: 上面的方法雖然方便,但必須要求列的大小固定。下面先來試下在C語言中如何動態申請連續的二維數組。可以采用多申請一些指針,然後這一些指針分別指向後面數據區中對應的位置,如一個3*4的int類型數組,我們先申請大小為sizeof(int*) * 3 + 3 * 4 * sizeof(int)的一維數組設為arr。然後arr[0]存放指向arr + sizeof(int*) * 3這個位置的指針,arr[1]存放指向arr + sizeof(int*) * 3 + 4 * sizeof(int)這個位置的指針, arr[2]存放指向arr + sizeof(int*) * 3 + 2 * 4 * sizeof(int)這個位置的指針。下面用圖展示指向的示意:
  
 

二.C語言中動態申請連續的二維數組


詳細代碼如下,由於指針操作有點小復雜,請讀者耐心看:

[cpp]

1. //C語言中動態的申請二維數組 malloc free  
2. #include <stdio.h>  
3. #include <stdlib.h>  
4. #include <string.h>  
5. //動態申請二維數組  
6. template <typename T> 
7. T** malloc_Array2D(int row, int col) 
8. { 
9.     int size = sizeof(T); 
10.     int point_size = sizeof(T*); 
11.     //先申請內存,其中point_size * row表示存放row個行指針  
12.     T **arr = (T **) malloc(point_size * row + size * row * col); 
13.     if (arr != NULL) 
14.     {    
15.         memset(arr, 0, point_size * row + size * row * col); 
16.         T *head = (T*)((int)arr + point_size * row); 
17.         while (row--) 
18.             arr[row] = (T*)((int)head + row * col * size); 
19.     } 
20.     return (T**)arr; 
21. } 
22. //釋放二維數組  
23. void free_Aarray2D(void **arr) 
24. { 
25.     if (arr != NULL) 
26.         free(arr); 
27. } 
28. int main() 
29. { 
30.     printf("  C語言中動態的申請二維數組 malloc free\n");   
31.     printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --\n\n"); 
32.  
33.     printf("請輸入行列(以空格分開): "); 
34.     int nRow, nCol; 
35.     scanf("%d %d", &nRow, &nCol); 
36.  
37.     //動態申請連續的二維數組  
38.     int **p = malloc_Array2D<int>(nRow, nCol); 
39.  
40.     //為二維數組賦值     
41.     int i, j;    
42.     for (i = 0; i < nRow; i++) 
43.         for (j = 0; j < nCol; j++) 
44.             p[i][j] = i + j; 
45.  
46.     //輸出二維數組      
47.     for (i = 0; i < nRow; i++) 
48.     { 
49.         for (j = 0; j < nCol; j++) 
50.             printf("%4d ", p[i][j]); 
51.         putchar('\n'); 
52.     } 
53.  
54.     free_Aarray2D((void**)p); 
55.     return 0; 
56. } 

運行結果如下:


 

三.C++語言中動態申請連續的二維數組
可以看出我們已經成功實現了在C語言中動態申請連續的二維數組,如果上面的程序不使用int類型而使用string類這種類型,那會有什麼後果了?肯定的說,由於沒有調用構造函數和析構函數,程序絕對會造成內存洩露。因此要做下改進,下面給出在C++語言中動態申請連續的二維數組的代碼,有些C++語法可能平時見得少,但其實這些語法在STL裡面運用還是比較多的,有興趣的童鞋應該掌握下。
[cpp]
1. //C++語言中動態的申請二維數組 new delete  
2. #include <new>  
3. #include <cstdio>  
4. #include <cstdlib>  
5. #include <string>  
6. using namespace std; 
7. //動態申請二維數組  
8. template <typename T> 
9. T** new_Array2D(int row, int col) 
10. { 
11.     int size = sizeof(T); 
12.     int point_size = sizeof(T*); 
13.     //先申請內存,其中sizeof(T*) * row表示存放row個行指針  
14.     T **arr = (T **) malloc(point_size * row + size * row * col); 
15.     if (arr != NULL) 
16.     {    
17.         T *head = (T*)((int)arr + point_size * row); 
18.         for (int i = 0; i < row; ++i) 
19.         { 
20.             arr[i] =  (T*)((int)head + i * col * size); 
21.             for (int j = 0; j < col; ++j) 
22.                 new (&arr[i][j]) T; 
23.         } 
24.     } 
25.     return (T**)arr; 
26. } 
27. //釋放二維數組  
28. template <typename T> 
29. void delete_Array2D(T **arr, int row, int col) 
30. { 
31.     for (int i = 0; i < row; ++i) 
32.         for (int j = 0; j < col; ++j) 
33.             arr[i][j].~T(); 
34.     if (arr != NULL) 
35.         free((void**)arr); 
36. } 
37. int main() 
38. { 
39.     printf("  C++語言中動態的申請二維數組 new delete\n");   
40.     printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --\n\n"); 
41.  
42.     printf("請輸入行列(以空格分開): "); 
43.     int nRow, nCol; 
44.     scanf("%d %d", &nRow, &nCol); 
45.  
46.     //動態申請連續的二維數組  
47.     string **p = new_Array2D<string>(nRow, nCol); 
48.  
49.     //為二維數組賦值  
50.     int i, j; 
51.     for (i = 0; i < nRow; i++) 
52.         for (j = 0; j < nCol; j++) 
53.         { 
54.             char szTemp[30]; 
55.             sprintf(szTemp, "(第%d行,第%d列)", i, j); 
56.             p[i][j] = szTemp; 
57.         } 
58.  
59.     //輸出二維數組      
60.     for (i = 0; i < nRow; i++) 
61.     { 
62.         for (j = 0; j < nCol; j++) 
63.             printf("%s ", p[i][j].c_str()); 
64.         putchar('\n'); 
65.     } 
66.  
67.     delete_Array2D<string>(p, nRow, nCol); 
68.     return 0; 
69. } 

運行結果如下:


 
作者:MoreWindows

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