如何在C/C++中动态分配二维数组

来源:岁月联盟 编辑:exp 时间:2012-06-21

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:
1. //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  
2. #include <stdio.h>  
3. int main() 
4. { 
5.     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");   
6.     printf(" -- by MoreWindows( http://www.2cto.com ) --/n/n");   
7.  
8.     //列值固定  
9.     const int MAXCOL = 3; 
10.  
11.     int nRow; 
12.     printf("请输入二维数组的行数(列值固定为%d): ", MAXCOL); 
13.     scanf("%d", &nRow); 
14.  
15.     //申请一维数据并将其转成二维数组指针  
16.     int *pp_arr = new int[nRow * MAXCOL]; 
17.     int (*p)[MAXCOL] = (int(*)[MAXCOL])pp_arr; 
18.  
19.     //为二维数组赋值  
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.     //输出二维数组  
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.     //释放资源  
34.     delete[] pp_arr; 
35.     return 0; 
36. } 

运行结果如下所示: 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:
  
 

二.C语言中动态申请连续的二维数组


详细代码如下,由于指针操作有点小复杂,请读者耐心看:

[cpp]

1. //C语言中动态的申请二维数组 malloc free  
2. #include <stdio.h>  
3. #include <stdlib.h>  
4. #include <string.h>  
5. //动态申请二维数组  
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.     //先申请内存,其中point_size * row表示存放row个行指针  
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. //释放二维数组  
23. void free_Aarray2D(void **arr) 
24. { 
25.     if (arr != NULL) 
26.         free(arr); 
27. } 
28. int main() 
29. { 
30.     printf("  C语言中动态的申请二维数组 malloc free/n");   
31.     printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --/n/n"); 
32.  
33.     printf("请输入行列(以空格分开): "); 
34.     int nRow, nCol; 
35.     scanf("%d %d", &nRow, &nCol); 
36.  
37.     //动态申请连续的二维数组  
38.     int **p = malloc_Array2D<int>(nRow, nCol); 
39.  
40.     //为二维数组赋值     
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.     //输出二维数组      
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. } 

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]
1. //C++语言中动态的申请二维数组 new delete  
2. #include <new>  
3. #include <cstdio>  
4. #include <cstdlib>  
5. #include <string>  
6. using namespace std; 
7. //动态申请二维数组  
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.     //先申请内存,其中sizeof(T*) * row表示存放row个行指针  
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. //释放二维数组  
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++语言中动态的申请二维数组 new delete/n");   
40.     printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --/n/n"); 
41.  
42.     printf("请输入行列(以空格分开): "); 
43.     int nRow, nCol; 
44.     scanf("%d %d", &nRow, &nCol); 
45.  
46.     //动态申请连续的二维数组  
47.     string **p = new_Array2D<string>(nRow, nCol); 
48.  
49.     //为二维数组赋值  
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.     //输出二维数组      
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. } 

运行结果如下:


 
作者:MoreWindows