在C/C++計算機語言中動態分配二維數組

如何在C/C++中動態分配二維數組

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爲二維數組指針即可。詳見代碼：

//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
#include <stdio.h>
int main()
{
    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");
    printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --\n\n");

    //列值固定
    const int MAXCOL = 3;

    int nRow;
    printf("請輸入二維數組的行數(列值固定爲%d): ", MAXCOL);
    scanf("%d", &nRow);

    //申請一維數據並將其轉成二維數組指針
    int *pp_arr = new int[nRow * MAXCOL];
    int (*p)[MAXCOL] = (int(*)[MAXCOL])pp_arr;

    //爲二維數組賦值
    int i, j;
    for (i = 0; i < nRow; i++)
        for (j = 0; j < MAXCOL; j++)
            p[i][j] = i + j;

    //輸出二維數組
    for (i = 0; i < nRow; i++)
    {
        for (j = 0; j < MAXCOL; j++)
            printf("%5d", p[i][j]);
        putchar('\n');
    }

    //釋放資源
    delete[] pp_arr;
    return 0;
}

//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
#include <stdio.h>
int main()
{
	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");  
	printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --\n\n");  

	//列值固定
	const int MAXCOL = 3;

	int nRow;
	printf("請輸入二維數組的行數(列值固定爲%d): ", MAXCOL);
	scanf("%d", &nRow);

	//申請一維數據並將其轉成二維數組指針
	int *pp_arr = new int[nRow * MAXCOL];
	int (*p)[MAXCOL] = (int(*)[MAXCOL])pp_arr;

	//爲二維數組賦值
	int i, j;
	for (i = 0; i < nRow; i++)
		for (j = 0; j < MAXCOL; j++)
			p[i][j] = i + j;
	
	//輸出二維數組
	for (i = 0; i < nRow; i++)
	{
		for (j = 0; j < MAXCOL; j++)
			printf("%5d", p[i][j]);
		putchar('\n');
	}

	//釋放資源
	delete[] pp_arr;
	return 0;
}

運行結果如下所示：

 

二．C語言中動態申請連續的二維數組

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。可以採用多申請一些指針，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，我們先申請大小爲sizeof(int*) * 3 + 3 * 4 * sizeof(int)的一維數組設爲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：

詳細代碼如下，由於指針操作有點小複雜，請讀者耐心看：

//C語言中動態的申請二維數組 malloc free
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//動態申請二維數組
template <typename T>
T** malloc_Array2D(int row, int col)
{
    int size = sizeof(T);
    int point_size = sizeof(T*);
    //先申請內存，其中point_size * row表示存放row個行指針
    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;
}
//釋放二維數組
void free_Aarray2D(void **arr)
{
    if (arr != NULL)
        free(arr);
}
int main()
{
    printf("  C語言中動態的申請二維數組 malloc free\n");
    printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --\n\n");

    printf("請輸入行列(以空格分開): ");
    int nRow, nCol;
    scanf("%d %d", &nRow, &nCol);

    //動態申請連續的二維數組
    int **p = malloc_Array2D<int>(nRow, nCol);

    //爲二維數組賦值
    int i, j;
    for (i = 0; i < nRow; i++)
        for (j = 0; j < nCol; j++)
            p[i][j] = i + j;

    //輸出二維數組
    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;
}

//C語言中動態的申請二維數組 malloc free
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//動態申請二維數組
template <typename T>
T** malloc_Array2D(int row, int col)
{
	int size = sizeof(T);
	int point_size = sizeof(T*);
	//先申請內存，其中point_size * row表示存放row個行指針
	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;
}
//釋放二維數組
void free_Aarray2D(void **arr)
{
	if (arr != NULL)
		free(arr);
}
int main()
{
	printf("  C語言中動態的申請二維數組 malloc free\n");  
	printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --\n\n");

	printf("請輸入行列(以空格分開): ");
	int nRow, nCol;
	scanf("%d %d", &nRow, &nCol);

	//動態申請連續的二維數組
	int **p = malloc_Array2D<int>(nRow, nCol);

	//爲二維數組賦值	
	int i, j;	
	for (i = 0; i < nRow; i++)
		for (j = 0; j < nCol; j++)
			p[i][j] = i + j;

	//輸出二維數組	
	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;
}

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泄露。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裏面運用還是比較多的，有興趣的童鞋應該掌握下。

//C++語言中動態的申請二維數組 new delete
#include <new>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <string>
using namespace std;
//動態申請二維數組
template <typename T>
T** new_Array2D(int row, int col)
{
    int size = sizeof(T);
    int point_size = sizeof(T*);
    //先申請內存，其中sizeof(T*) * row表示存放row個行指針
    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;
}
//釋放二維數組
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++語言中動態的申請二維數組 new delete\n");
    printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --\n\n");

    printf("請輸入行列(以空格分開): ");
    int nRow, nCol;
    scanf("%d %d", &nRow, &nCol);

    //動態申請連續的二維數組
    string **p = new_Array2D<string>(nRow, nCol);

    //爲二維數組賦值
    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;
        }

    //輸出二維數組
    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;
}

//C++語言中動態的申請二維數組 new delete
#include <new>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <string>
using namespace std;
//動態申請二維數組
template <typename T>
T** new_Array2D(int row, int col)
{
	int size = sizeof(T);
	int point_size = sizeof(T*);
	//先申請內存，其中sizeof(T*) * row表示存放row個行指針
	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;
}
//釋放二維數組
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++語言中動態的申請二維數組 new delete\n");  
	printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --\n\n");

	printf("請輸入行列(以空格分開): ");
	int nRow, nCol;
	scanf("%d %d", &nRow, &nCol);

	//動態申請連續的二維數組
	string **p = new_Array2D<string>(nRow, nCol);

	//爲二維數組賦值
	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;
		}

	//輸出二維數組	
	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;
}

運行結果如下：

 

 

 

轉載請標明出處，原文地址：http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/7664479

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