Как мне объявить 2d массив в C ++, используя new?


527

Как мне объявить 2d массив, используя новый?

Мол, для «нормального» массива я бы:

int* ary = new int[Size]

но

int** ary = new int[sizeY][sizeX]

а) не работает / не компилируется и б) не выполняет то, что:

int ary[sizeY][sizeX] 

делает.


60
Это работает, только если sizeX постоянен: int (* ary) [sizeX] = new int [sizeY] [sizeX]; Какой правильный способ создать int [sizeY] [sizeX] и где вся память является смежной. (Я не думаю, что это стоит ответа, так как, вероятно, ваш размер X не постоянен
Йоханнес Шауб - лит

23
Я не могу поверить все дюжину ответов ниже все не так и не дает ответа на вопрос, и все же они все upvoted. Приведенный выше комментарий Йоханеса Шауба является единственным правильным ответом на вопрос . 2D-массив и массив указателей на массив - это две совершенно разные вещи, которые, очевидно, все смешивают.
Брегалад

6
@ JohannesSchaub-litb: Это не на 100% правильно. Конечно, в этом случае это работает, но есть способ заставить его работать там, где все измерения различаются, см. Stackoverflow.com/a/29375830/103167
Бен Фойгт,

Ответы:


749

Динамический двумерный массив - это в основном массив указателей на массивы . Вы можете инициализировать его с помощью цикла, например так:

int** a = new int*[rowCount];
for(int i = 0; i < rowCount; ++i)
    a[i] = new int[colCount];

Выше, для colCount= 5и rowCount = 4, будет производить следующее:

enter image description here


143
Помните, что все, что выделено с new, создается в куче и должно быть отменено delete, просто имейте это в виду и обязательно удалите эту память из кучи, когда вы закончите с ней, чтобы предотвратить утечки.
Кекоа

83
Также обратите внимание, что это массив указателей. не из массивов. Указатель в свою очередь указывает на массивы. Важно, чтобы действительно исправить условия, так как многие учебники тоже ошибаются. Массив массивов будет смежным, а этот - нет,
Йоханнес Шауб, -

4
Да, T [] [N] будет называться «массив массива [N] of T» и будет неполного типа, в то время как T [] [] будет недопустимым типом (все, кроме последних измерений, должны иметь известный размер ). T [N] [M] - это «массив [N] массива [M] из T», в то время как ваш, T [sizeX] - это «массив [размер X] из T», где T - указатель на int. Создание динамического 2d массива работает так: new int [X] [Y]. Это создаст массив типа int выделенного типа [X] [Y]. Это «дыра» в системе типов C ++, поскольку обычная система типов C ++ не имеет размеров массива с размерами, неизвестными во время компиляции, поэтому они называются «распределенными типами»
Йоханнес Шауб - лит

34
Боже мой, это полная фигня, это совершенно неправильно. Это не 2D массив. «Динамический 2D-массив - это в основном массив указателей на массивы». - НОООО, ФФС! T (*ptr)[M] = new T[N][M];правильное решение ... Никакое количество массивов указателей никогда не будет таким же, как массив массивов ...
Парамагнитный круассан

7
@TheParamagnCroissant Вы можете утверждать, что это не двумерный массив. Это так. Он может быть проиндексирован как двумерный массив, но это не двумерный массив. Структура памяти фактически изображена на картинке. Проблема с этим утверждением в том, что он не работает, если M не является константой.
Мехрдад Афшари

300
int** ary = new int[sizeY][sizeX]

должно быть:

int **ary = new int*[sizeY];
for(int i = 0; i < sizeY; ++i) {
    ary[i] = new int[sizeX];
}

а потом убирать будет:

for(int i = 0; i < sizeY; ++i) {
    delete [] ary[i];
}
delete [] ary;

РЕДАКТИРОВАТЬ: как отметил Дитрих Эпп в комментариях, это не совсем легкое решение. Альтернативный подход заключается в использовании одного большого блока памяти:

int *ary = new int[sizeX*sizeY];

// ary[i][j] is then rewritten as
ary[i*sizeY+j]

56
Это немного тяжелее, чем нужно, и выделяет больше блоков, чем вам нужно. Для многомерных массивов нужен только один блок памяти, им не нужен один блок на строку. Выделение только одного блока также упрощает очистку.
Дитрих Эпп

11
@Kevin: выделение только одного смежного блока - это лучший способ (меньшее влияние на распределитель, лучшая локальность и т. Д.). Но вам не нужно жертвовать чистой подпиской. См. Stackoverflow.com/a/29375830/103167
Бен Фойгт

9
Не должно ли это быть i*sizeX+j? Если я правильно помню, при мажорном порядке строки это должно быть row * numColumns + col.
arao6

2
хм, приятно думать, на самом деле это только вопрос репрезентации - остальное перспектива. умный
Миро Родозов

1
@ Борна: В общем, использование одного 2D-массива будет быстрее, чем массив массивов. Следование двум указателям может привести к остановке конвейера. Как всегда, это зависит от шаблонов доступа.
Дитрих Эпп

211

Хотя этот популярный ответ даст вам желаемый синтаксический индекс, он вдвойне неэффективен: большой и медленный как в пространстве, так и во времени. Есть лучший способ.

Почему этот ответ большой и медленный

Предлагаемое решение заключается в создании динамического массива указателей, а затем инициализации каждого указателя своим собственным независимым динамическим массивом. Преимущество этого подхода заключается в том, что она дает вам синтаксис индексации вы привыкли, так что если вы хотите , чтобы найти значение матрицы в позиции х, у, вы говорите:

int val = matrix[ x ][ y ];

Это работает, потому что matrix [x] возвращает указатель на массив, который затем индексируется с помощью [y]. Разбивая это:

int* row = matrix[ x ];
int  val = row[ y ];

Удобно, да? Нам нравится наш [x] [y] синтаксис.

Но у решения есть большой недостаток , который заключается в том, что оно и жирное, и медленное.

Почему?

Причина, по которой он толстый и медленный, на самом деле одна и та же. Каждая «строка» в матрице представляет собой отдельно выделенный динамический массив. Распределение кучи требует больших затрат как во времени, так и в пространстве. Распределитель требует времени, чтобы выполнить выделение, иногда запуская O (n) алгоритмы, чтобы сделать это. И распределитель «дополняет» каждый из ваших массивов строк дополнительными байтами для учета и выравнивания. Это дополнительное место стоит ... ну ... дополнительное место. Сделка также будет матрицы потребуется дополнительное время для освобождения матрицы, кропотливого освобождения каждого отдельного выделения строки. Встает в меня, просто думая об этом.

Есть еще одна причина, по которой это медленно. Эти отдельные распределения, как правило, живут в прерывистых частях памяти. Одна строка может быть по адресу 1000, другая по адресу 100 000 - вы поняли. Это означает, что когда вы пересекаете матрицу, вы перепрыгиваете через память, как дикий человек. Это приводит к потере кеша, что значительно замедляет время обработки.

Так что, если у вас есть абсолютный синтаксис индексации [x] [y], используйте это решение. Если вы хотите быстроты и малости (и если вас это не волнует, почему вы работаете в C ++?), Вам нужно другое решение.

Другое решение

Лучшее решение - выделить всю матрицу в виде единого динамического массива, а затем использовать (слегка) умную собственную индексную математику для доступа к ячейкам. Индексная математика очень умна; нет, это совсем не умно: это очевидно.

class Matrix
{
    ...
    size_t index( int x, int y ) const { return x + m_width * y; }
};

Учитывая, что эта index()функция (которую я представляю, является членом класса, потому что она должна знать m_widthвашу матрицу), вы можете получить доступ к ячейкам внутри вашего матричного массива. Матричный массив выделяется так:

array = new int[ width * height ];

Итак, эквивалент этого в медленном, жирном растворе:

array[ x ][ y ]

... это быстрое, маленькое решение:

array[ index( x, y )]

Грустно, я знаю. Но вы привыкнете к этому. И ваш процессор поблагодарит вас.


5
@ Нееин, я вроде набросал решение, не назначая конкретного. Более подробная информация может выглядеть следующим образом: class Matrix { int* array; int m_width; public: Matrix( int w, int h ) : m_width( w ), array( new int[ w * h ] ) {} ~Matrix() { delete[] array; } int at( int x, int y ) const { return array[ index( x, y ) ]; } protected: int index( int x, int y ) const { return x + m_width * y; } };если вы исправите этот код, он может иметь смысл и пролить свет на ответ выше.
OldPeculier

4
Мне очень нравится это решение, оно также применимо к массиву 3 измерений? Я думаю что-то вроде этого: (x + m_width * y) + (m_width * m_height * z)
Ulrar

3
Основная проблема с этим решением является то , что есть дополнительные вычисления для каждого индекса. Это становится хуже , если вы поставите расчет индекса в функции , которая добавляет дополнительные накладные расходы. По крайней мере, рассмотрите возможность использования макросов или встроенных функций для уменьшения накладных расходов. Пример макроса для C ++: #define ROW_COL_TO_INDEX(row, col, num_cols) (row*num_cols + col)тогда вы можете использовать его, так как int COLS = 4; A[ ROW_COL_TO_INDEX(r, c, COLS) ] = 75; издержки действительно влияют, когда мы выполняем умножения матриц, имеющие сложность O (n ^ 3) или O (n ^ 2.81) для алгоритма Штрассена .
Ash Ketchum

5
@AshKetchum Встраивание (или, возможно, подстановка макросов) имеет смысл оптимизировать, но как скомпилированные вычисления более сложны, чем то, что необходимо сделать для разрешения адреса [x] [y]?
Дронц

1
@Dronz С тем a[x][y], что вы на самом деле делаете *(*(a + x) + y): два дополнения и два извлечения памяти. С тем a[index(x, y)], что вы на самом деле делаете *(a + x + w*y): два сложения, одно умножение и одно извлечение памяти. Последнее часто предпочтительнее по причинам, указанным в этом ответе (т. Е. Обмен дополнительной выборки памяти с умножением того стоит, особенно потому, что данные не фрагментированы и, следовательно, вы не пропустите кэш-память).
Борис Дальштейн

118

В C ++ 11 это возможно:

auto array = new double[M][N]; 

Таким образом, память не инициализируется. Для инициализации сделайте это вместо:

auto array = new double[M][N]();

Пример программы (скомпилируйте с помощью «g ++ -std = c ++ 11»):

#include <iostream>
#include <utility>
#include <type_traits>
#include <typeinfo>
#include <cxxabi.h>
using namespace std;

int main()
{
    const auto M = 2;
    const auto N = 2;

    // allocate (no initializatoin)
    auto array = new double[M][N];

    // pollute the memory
    array[0][0] = 2;
    array[1][0] = 3;
    array[0][1] = 4;
    array[1][1] = 5;

    // re-allocate, probably will fetch the same memory block (not portable)
    delete[] array;
    array = new double[M][N];

    // show that memory is not initialized
    for(int r = 0; r < M; r++)
    {
        for(int c = 0; c < N; c++)
            cout << array[r][c] << " ";
        cout << endl;
    }
    cout << endl;

    delete[] array;

    // the proper way to zero-initialize the array
    array = new double[M][N]();

    // show the memory is initialized
    for(int r = 0; r < M; r++)
    {
        for(int c = 0; c < N; c++)
            cout << array[r][c] << " ";
        cout << endl;
    }

    int info;
    cout << abi::__cxa_demangle(typeid(array).name(),0,0,&info) << endl;

    return 0;
}

Вывод:

2 4 
3 5 

0 0 
0 0 
double (*) [2]

3
Мне нужно сделать это в классе, поэтому я не могу использовать авто. Какой будет правильный тип для массива?
Питер Смит

3
Можете ли вы использовать это тогда:using arr2d = double(*)[2]; arr2d array = new double[M][N];
Мохаммад Алагган

3
+1: это то, о чем просил ОП. Надлежащий тип для этого является либо double (*)[M][N]или double(*)[][N]с М, N быть постоянные выражения.
Фози

58
Проблема с этим решением состоит в том, что измерения не могут быть значением времени выполнения, но должны быть известны во время компиляции.
legends2k

4
@vsoftco Да, действительно , однако вопрос был именно о том, чтобы оба измерения были неизвестны во время компиляции.
legends2k

58

Из вашего примера статического массива я предполагаю, что вам нужен прямоугольный массив, а не зубчатый. Вы можете использовать следующее:

int *ary = new int[sizeX * sizeY];

Тогда вы можете получить доступ к элементам как:

ary[y*sizeX + x]

Не забудьте использовать delete [] on ary.


1
Это хороший способ сделать это. Вы также можете сделать вектор <int> с размером sizeX * sizeY для большей безопасности.
Дитрих Эпп

4
Лучше всего обернуть этот код в класс - вы можете выполнить очистку в деструкторе и реализовать методы get (x, y) и set (x, y, val) вместо того, чтобы заставлять пользователя выполнять умножение самостоятельно. , Реализация operator [] более сложна, но я считаю, что это возможно.
Тадеуш Копец

47

Существует два основных метода, которые я бы порекомендовал для этого в C ++ 11 и выше, один для измерений времени компиляции и один для времени выполнения. Оба ответа предполагают, что вам нужны единообразные двумерные массивы (не зубчатые).

Размеры времени компиляции

Используйте std::arrayиз , std::arrayа затем использовать , newчтобы поместить его в кучу:

// the alias helps cut down on the noise:
using grid = std::array<std::array<int, sizeX>, sizeY>;
grid * ary = new grid;

Опять же, это работает, только если размеры размеров известны во время компиляции.

Измерения времени выполнения

Лучший способ создания двумерного массива с размерами, известными только во время выполнения, - заключить его в класс. Класс выделит массив 1d, а затем перегружается, operator []чтобы обеспечить индексацию для первого измерения. Это работает, потому что в C ++ двумерный массив имеет мажорную строку:

 матрица показана в логической форме и одномерной форме

(Взято с http://eli.thegreenplace.net/2015/memory-layout-of-multi-dimensional-arrays/ )

Непрерывная последовательность памяти хороша из соображений производительности, а также легко очищается. Вот пример класса, который пропускает много полезных методов, но показывает основную идею:

#include <memory>

class Grid {
  size_t _rows;
  size_t _columns;
  std::unique_ptr<int[]> data;

public:
  Grid(size_t rows, size_t columns)
      : _rows{rows},
        _columns{columns},
        data{std::make_unique<int[]>(rows * columns)} {}

  size_t rows() const { return _rows; }

  size_t columns() const { return _columns; }

  int *operator[](size_t row) { return row * _columns + data.get(); }

  int &operator()(size_t row, size_t column) {
    return data[row * _columns + column];
  }
}

Итак, мы создаем массив с std::make_unique<int[]>(rows * columns)записями. Мы перегружаем, operator []что будет индексировать строку для нас. Он возвращает int *указатель на начало строки, который затем может быть разыменован как обычно для столбца. Обратите внимание, что make_uniqueсначала поставляется в C ++ 14, но вы можете при необходимости заполнить его в C ++ 11.

Для этих типов структур также характерно перегрузка operator():

  int &operator()(size_t row, size_t column) {
    return data[row * _columns + column];
  }

Технически я не использовал newздесь, но это тривиально , чтобы перейти от std::unique_ptr<int[]>к int *и использование new/ delete.


Можно ли будет сделать параметры шаблона строк и столбцов?
Янус Троелсен

1
Если вы знаете размеры во время компиляции (что вы делаете , если вы используете параметры шаблона) , то я рекомендую использовать std::arrayиз std::arrayс: std::array<std::array<int, columns> rows>.
Леви Моррисон

1
Могу ли я сказать, что это сложный / современный ответ с основополагающей философией, очень похожий на (более простой, с точки зрения LOC и концепций) ответ, данный @kamshi?
KcFnMi

Они довольно сопоставимы по отношению к основному методу: существует один массив, который содержит все значения во всех измерениях. Затем каким-то образом вернуть указатели на начало каждой строки. На практике у класса обычно есть более полезные методы, возможно, есть конструктор копирования и операторы назначения копирования, assertsотладочные сборки для проверки доступа к памяти и т. Д. Эти дополнения, как правило, облегчают и делают работу удобнее.
Леви Моррисон

1
Кроме того, @KcFnMi, если вы решите использовать ответ Камши , то обязательно прочитайте комментарий Бена об использовании make_uniqueвместо new/delete.
Леви Моррисон

31

Этот вопрос меня беспокоил - это достаточно распространенная проблема, что хорошее решение уже должно существовать, что-то лучше, чем вектор векторов или циклическая индексация массива.

Когда что-то должно существовать в C ++, но его нет, первое, на что нужно обратить внимание, это boost.org . Там я обнаружил библиотеку многомерных массивов Boostmulti_array . Он даже включает в себя multi_array_refкласс, который можно использовать для переноса собственного буфера одномерного массива.


5
Я понимаю ваш аргумент, я лично не понимаю, почему это должно быть так сложно, честно говоря, это причина, почему мы теряем так много программистов на Java, там это просто работает из коробки! Это базовые функции, которые заставляют ребят с ++ терять время!
Оливер

Я мог бы просто добавить, я считаю, что это лучшее решение, но я думаю, что для некоторых людей нужно много ума, чтобы понять все шаги, особенно для начинающих ...;)! Я вижу, что 80% программистов на C ++ терпят неудачу, когда видят вещи, определенные с помощью typedef.
Оливер

1
@OliverStutz это опасность быть первым. Самые последние стандарты C ++ отчаянно пытаются сделать вещи менее обременительными, мое любимое - это autoключевое слово. Я удивлен, что они не пытались взяться за 2D-массивы, тем более что Boost уже показал путь.
Марк Рэнсом

Забавно, как была спрятана вся автоматизация разработки. Теперь единственное простое преимущество - это Java. Мне бы очень хотелось, чтобы c ++ совершил скачок, это был мощный и мощный язык с тех пор ... зачем иметь световой меч, если вы его не используете!
Оливер

2
Еще больше меня беспокоит то, насколько далеко C ++ отстает от C в этом: C99 допускает реальные многомерные массивы, выделенные в куче с размерами, определенными во время выполнения, а C ++ 17 все еще не приближается к тому, что позволяет C99 ...
cmaster - восстановить

27

Почему бы не использовать STL: вектор? Так просто, и вам не нужно удалять вектор.

int rows = 100;
int cols = 200;
vector< vector<int> > f(rows, vector<int>(cols));
f[rows - 1][cols - 1] = 0; // use it like arrays

Вы также можете инициализировать «массивы», просто установите для него значение по умолчанию

const int DEFAULT = 1234;
vector< vector<int> > f(rows, vector<int>(cols, DEFAULT));

Источник: Как создать 2, 3 (или мульти) размерные массивы в C / C ++?


1
лучшее решение ИМХО
vipin8169

1
Это не очень хорошее решение, если я не хочу загружать STL из-за ограничений памяти.
катт

2
@katta большинство нетривиальных программ на C ++ все равно использует STL, так что это хорошее решение, но только для небольшого числа случаев, включая ваш.
Зар Шардан,

Что я не понимаю, так это то, почему так много людей считают первый индекс строками, а второй - столбцами. Восстание против координатных диаграмм XY в математическом классе?
Дронц

2
@Dronz Это потому, что это модель памяти C ++ - столбцы непрерывны в памяти, а не в строках. В Фортране все наоборот.
Леви Моррисон

16

2D-массив - это, в основном, одномерный массив указателей, где каждый указатель указывает на одномерный массив, который будет содержать фактические данные.

Здесь N - строка, а M - столбец.

динамическое распределение

int** ary = new int*[N];
  for(int i = 0; i < N; i++)
      ary[i] = new int[M];

заливка

for(int i = 0; i < N; i++)
    for(int j = 0; j < M; j++)
      ary[i][j] = i;

Распечатать

for(int i = 0; i < N; i++)
    for(int j = 0; j < M; j++)
      std::cout << ary[i][j] << "\n";

бесплатно

for(int i = 0; i < N; i++)
    delete [] ary[i];
delete [] ary;

14

Как выделить непрерывный многомерный массив в GNU C ++? Существует расширение GNU, позволяющее работать «стандартному» синтаксису.

Кажется, проблема исходит от оператора new []. Убедитесь, что вы используете оператор new вместо:

double (* in)[n][n] = new (double[m][n][n]);  // GNU extension

И это все: вы получаете C-совместимый многомерный массив ...


Какой компилятор вы используете? Синтаксис массива компилируется и прекрасно работает с g ++ 4.6.4 и 4.7.3. Я просто получаю предупреждение о последнем] перед =, что "вычисленное значение не используется" или "оператор не имеет никакого эффекта". Однако, если я использую g ++ 4.8.1 (предположительно полностью совместимый с c ++ 11), он выдает ошибки при n и o, которые не являются постоянными «размер массива в операторе new должен быть постоянным», и указывает на последнее] в строке.
jbo5112

@cmaster double (*in)[m][n] = (double (*)[m][n])new double[k*m*n];тоже не работает. Я получаю ошибки C2057, C2540, nпотому что это не известно во время компиляции. Я не понимаю, почему я не могу этого сделать, потому что память выделена правильно, и это всего лишь указатели, чтобы удобно обрабатывать эту память. (VS 2010)
user1234567 14.12.14

2
@ user3241228 gccобманул меня, когда я написал это: поставки -std=c++11не достаточно для включения строгого соответствия стандартам, также -pedantic-errorsтребуется. Без более позднего флага, gccсчастливо принимает приведение, даже если оно действительно не соответствует стандарту C ++. С тем, что я знаю сейчас, я могу только посоветовать обращаться к C, когда делаю вещи, которые сильно зависят от многомерных массивов. С99 в этом отношении гораздо мощнее, чем даже С ++ 17.
cmaster - восстановить монику

Динамически размещаемые VLA @cmaster являются синтаксическим сахаром в любом случае ... они хороши в C, потому что больше ничего нет, но C ++ имеет лучший синтаксический сахар :)
MM

1
@MM Жаль, что в C ++ нет синтаксического сахара для истинного последовательного многомерного массива, выделенного в куче с размерами, которые известны только во время выполнения. Пока это не нужно, синтаксический сахар C ++ хорош. Но когда вам нужно все вышеперечисленное, даже FORTRAN побеждает C ++ ...
cmaster - восстановить монику

13

typedef твой друг

Обратившись назад и посмотрев на многие другие ответы, я обнаружил, что необходимо дать более глубокое объяснение, поскольку многие другие ответы либо страдают от проблем с производительностью, либо вынуждают вас использовать необычный или обременительный синтаксис для объявления массива, либо обращаются к массиву. элементы (или все вышеперечисленное).

Во-первых, этот ответ предполагает, что вы знаете размеры массива во время компиляции. Если вы это сделаете, то это лучшее решение, так как оно даст лучшую производительность и позволит вам использовать стандартный синтаксис массива для доступа к элементам массива .

Причина, по которой это дает лучшую производительность, заключается в том, что он выделяет все массивы как непрерывный блок памяти, а это означает, что вы, скорее всего, будете иметь меньше пропусков страниц и лучшую пространственную локализацию. Выделение в цикле может привести к тому, что отдельные массивы будут разбросаны по нескольким несмежным страницам в пространстве виртуальной памяти, поскольку цикл выделения может быть прерван (возможно, несколько раз) другими потоками или процессами, или просто по усмотрению распределитель заполняет небольшие пустые блоки памяти, которые у него есть.

Другими преимуществами являются простой синтаксис объявления и стандартный синтаксис доступа к массиву.

В C ++ используется новое:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char **argv) {

typedef double (array5k_t)[5000];

array5k_t *array5k = new array5k_t[5000];

array5k[4999][4999] = 10;
printf("array5k[4999][4999] == %f\n", array5k[4999][4999]);

return 0;
}

Или стиль C с использованием calloc:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char **argv) {

typedef double (*array5k_t)[5000];

array5k_t array5k = calloc(5000, sizeof(double)*5000);

array5k[4999][4999] = 10;
printf("array5k[4999][4999] == %f\n", array5k[4999][4999]);

return 0;
}

1
Доступ за конец массива не гарантированно приведет к ошибке. Если вам повезет, программа просто рухнет. Вы определенно находитесь в сфере неопределенного поведения.
Майкл Кристофик

Правда, хотя цель этого примера на самом деле просто показать, как использовать typedef и new вместе для объявления 2D-массива.
Роберт С. Барнс

1
Мне серьезно понравился твой ответ. Я сам был защитником typedef.
Fooo

12

Эта проблема беспокоила меня в течение 15 лет, и все поставленные решения не были удовлетворительными для меня. Как создать динамический многомерный массив непрерывно в памяти? Сегодня я наконец нашел ответ. Используя следующий код, вы можете сделать это:

#include <iostream>

int main(int argc, char** argv)
{
    if (argc != 3)
    {
        std::cerr << "You have to specify the two array dimensions" << std::endl;
        return -1;
    }

    int sizeX, sizeY;

    sizeX = std::stoi(argv[1]);
    sizeY = std::stoi(argv[2]);

    if (sizeX <= 0)
    {
        std::cerr << "Invalid dimension x" << std::endl;
        return -1;
    }
    if (sizeY <= 0)
    {
        std::cerr << "Invalid dimension y" << std::endl;
        return -1;
    }

    /******** Create a two dimensional dynamic array in continuous memory ******
     *
     * - Define the pointer holding the array
     * - Allocate memory for the array (linear)
     * - Allocate memory for the pointers inside the array
     * - Assign the pointers inside the array the corresponding addresses
     *   in the linear array
     **************************************************************************/

    // The resulting array
    unsigned int** array2d;

    // Linear memory allocation
    unsigned int* temp = new unsigned int[sizeX * sizeY];

    // These are the important steps:
    // Allocate the pointers inside the array,
    // which will be used to index the linear memory
    array2d = new unsigned int*[sizeY];

    // Let the pointers inside the array point to the correct memory addresses
    for (int i = 0; i < sizeY; ++i)
    {
        array2d[i] = (temp + i * sizeX);
    }



    // Fill the array with ascending numbers
    for (int y = 0; y < sizeY; ++y)
    {
        for (int x = 0; x < sizeX; ++x)
        {
            array2d[y][x] = x + y * sizeX;
        }
    }



    // Code for testing
    // Print the addresses
    for (int y = 0; y < sizeY; ++y)
    {
        for (int x = 0; x < sizeX; ++x)
        {
            std::cout << std::hex << &(array2d[y][x]) << ' ';
        }
    }
    std::cout << "\n\n";

    // Print the array
    for (int y = 0; y < sizeY; ++y)
    {
        std::cout << std::hex << &(array2d[y][0]) << std::dec;
        std::cout << ": ";
        for (int x = 0; x < sizeX; ++x)
        {
            std::cout << array2d[y][x] << ' ';
        }
        std::cout << std::endl;
    }



    // Free memory
    delete[] array2d[0];
    delete[] array2d;
    array2d = nullptr;

    return 0;
}

Когда вы вызываете программу со значениями sizeX = 20 и sizeY = 15, вывод будет следующим:

0x603010 0x603014 0x603018 0x60301c 0x603020 0x603024 0x603028 0x60302c 0x603030 0x603034 0x603038 0x60303c 0x603040 0x603044 0x603048 0x60304c 0x603050 0x603054 0x603058 0x60305c 0x603060 0x603064 0x603068 0x60306c 0x603070 0x603074 0x603078 0x60307c 0x603080 0x603084 0x603088 0x60308c 0x603090 0x603094 0x603098 0x60309c 0x6030a0 0x6030a4 0x6030a8 0x6030ac 0x6030b0 0x6030b4 0x6030b8 0x6030bc 0x6030c0 0x6030c4 0x6030c8 0x6030cc 0x6030d0 0x6030d4 0x6030d8 0x6030dc 0x6030e0 0x6030e4 0x6030e8 0x6030ec 0x6030f0 0x6030f4 0x6030f8 0x6030fc 0x603100 0x603104 0x603108 0x60310c 0x603110 0x603114 0x603118 0x60311c 0x603120 0x603124 0x603128 0x60312c 0x603130 0x603134 0x603138 0x60313c 0x603140 0x603144 0x603148 0x60314c 0x603150 0x603154 0x603158 0x60315c 0x603160 0x603164 0x603168 0x60316c 0x603170 0x603174 0x603178 0x60317c 0x603180 0x603184 0x603188 0x60318c 0x603190 0x603194 0x603198 0x60319c 0x6031a0 0x6031a4 0x6031a8 0x6031ac 0x6031b0 0x6031b4 0x6031b8 0x6031bc 0x6031c0 0x6031c4 0x6031c8 0x6031cc 0x6031d0 0x6031d4 0x6031d8 0x6031dc 0x6031e0 0x6031e4 0x6031e8 0x6031ec 0x6031f0 0x6031f4 0x6031f8 0x6031fc 0x603200 0x603204 0x603208 0x60320c 0x603210 0x603214 0x603218 0x60321c 0x603220 0x603224 0x603228 0x60322c 0x603230 0x603234 0x603238 0x60323c 0x603240 0x603244 0x603248 0x60324c 0x603250 0x603254 0x603258 0x60325c 0x603260 0x603264 0x603268 0x60326c 0x603270 0x603274 0x603278 0x60327c 0x603280 0x603284 0x603288 0x60328c 0x603290 0x603294 0x603298 0x60329c 0x6032a0 0x6032a4 0x6032a8 0x6032ac 0x6032b0 0x6032b4 0x6032b8 0x6032bc 0x6032c0 0x6032c4 0x6032c8 0x6032cc 0x6032d0 0x6032d4 0x6032d8 0x6032dc 0x6032e0 0x6032e4 0x6032e8 0x6032ec 0x6032f0 0x6032f4 0x6032f8 0x6032fc 0x603300 0x603304 0x603308 0x60330c 0x603310 0x603314 0x603318 0x60331c 0x603320 0x603324 0x603328 0x60332c 0x603330 0x603334 0x603338 0x60333c 0x603340 0x603344 0x603348 0x60334c 0x603350 0x603354 0x603358 0x60335c 0x603360 0x603364 0x603368 0x60336c 0x603370 0x603374 0x603378 0x60337c 0x603380 0x603384 0x603388 0x60338c 0x603390 0x603394 0x603398 0x60339c 0x6033a0 0x6033a4 0x6033a8 0x6033ac 0x6033b0 0x6033b4 0x6033b8 0x6033bc 0x6033c0 0x6033c4 0x6033c8 0x6033cc 0x6033d0 0x6033d4 0x6033d8 0x6033dc 0x6033e0 0x6033e4 0x6033e8 0x6033ec 0x6033f0 0x6033f4 0x6033f8 0x6033fc 0x603400 0x603404 0x603408 0x60340c 0x603410 0x603414 0x603418 0x60341c 0x603420 0x603424 0x603428 0x60342c 0x603430 0x603434 0x603438 0x60343c 0x603440 0x603444 0x603448 0x60344c 0x603450 0x603454 0x603458 0x60345c 0x603460 0x603464 0x603468 0x60346c 0x603470 0x603474 0x603478 0x60347c 0x603480 0x603484 0x603488 0x60348c 0x603490 0x603494 0x603498 0x60349c 0x6034a0 0x6034a4 0x6034a8 0x6034ac 0x6034b0 0x6034b4 0x6034b8 0x6034bc 

0x603010: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 
0x603060: 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 
0x6030b0: 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 
0x603100: 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 
0x603150: 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 
0x6031a0: 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 
0x6031f0: 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 
0x603240: 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 
0x603290: 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 
0x6032e0: 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 
0x603330: 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 
0x603380: 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 
0x6033d0: 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 
0x603420: 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 
0x603470: 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299

Как вы можете видеть, многомерный массив непрерывно находится в памяти, и никакие два адреса памяти не перекрываются. Даже процедура освобождения массива проще, чем стандартный способ динамического выделения памяти для каждого отдельного столбца (или строки, в зависимости от того, как вы просматриваете массив). Поскольку массив в основном состоит из двух линейных массивов, только эти два должны быть (и могут быть) освобождены.

Этот метод может быть расширен для более чем двух измерений с одной и той же концепцией. Я не буду делать это здесь, но когда у вас есть идея, это простая задача.

Я надеюсь, что этот код поможет вам так же, как и мне.


1
Там все еще дополнительный массив указателей. Код, использующий массив, должен сделать дополнительный уровень косвенности, потому что он не может предполагать array2d[i] = buffer + i * sizeX. Так что это помогает в небольшой степени, но в коде, использующем массив, компилятор не может просто увеличивать указатели для сканирования массива.
Питер Кордес

4
Да, это именно так, как это сделать. Но это способ C, в C ++ мы использовали бы make_unique<int[]>(sizeX*sizeY)для установки непрерывного хранилища и make_unique<int*[]>(sizeX)для хранения указателей (которые должны быть назначены так, как вы показываете). Это освобождает вас от необходимости delete[]дважды звонить в конце.
Бен Фойгт

Этот ответ имеет для меня смысл, особенно учитывая комментарии @BenVoigt. Дополнительный массив указателей, на которые ссылается @PeterCordes, не так ли temp? Учитывая преимущества (непрерывный 2d массив с неизвестными измерениями во время компиляции), я не уверен, что меня волнует, что он болтается. Я не понимал, что означает @PeterCordes extra layer of indirection, что это? Почему в скобках array2d[i] = (temp + i * sizeX);
KcFnMi

delete [] array2d [0] - это то же самое, что delete [] temp?
KcFnMi

6

Цель этого ответа не состоит в том, чтобы добавить что-то новое, что другие еще не покрывают, а в том, чтобы расширить ответ @Kevin Loney.

Вы можете использовать легкую декларацию:

int *ary = new int[SizeX*SizeY]

и синтаксис доступа будет:

ary[i*SizeY+j]     // ary[i][j]

но это громоздко для большинства и может привести к путанице. Итак, вы можете определить макрос следующим образом:

#define ary(i, j)   ary[(i)*SizeY + (j)]

Теперь вы можете получить доступ к массиву, используя очень похожий синтаксис ary(i, j) // means ary[i][j]. Это имеет то преимущество, что оно простое и красивое, и в то же время использование выражений вместо индексов также проще и менее запутанно.

Например, чтобы получить доступ к ary [2 + 5] [3 + 8], вы можете писать ary(2+5, 3+8)вместо сложного вида, ary[(2+5)*SizeY + (3+8)]то есть он сохраняет скобки и помогает удобочитаемости.

Предостережения:

  • Хотя синтаксис очень похож, он НЕ тот же.
  • Если вы передаете массив другим функциям, SizeYон должен быть передан с тем же именем (или вместо этого объявлен как глобальная переменная).

Или, если вам нужно использовать массив в нескольких функциях, вы можете добавить SizeY также в качестве другого параметра в определении макроса, например так:

#define ary(i, j, SizeY)  ary[(i)*(SizeY)+(j)]

Вы поняли идею. Конечно, это становится слишком длинным, чтобы быть полезным, но все же может предотвратить путаницу + и *.

Это определенно не рекомендуется, и большинство опытных пользователей сочтут это плохой практикой, но я не удержался от того, чтобы делиться этим из-за его элегантности.

Изменить:
Если вы хотите портативное решение, которое работает для любого числа массивов, вы можете использовать этот синтаксис:

#define access(ar, i, j, SizeY) ar[(i)*(SizeY)+(j)]

и затем вы можете передать на вызов любой массив любого размера, используя синтаксис доступа:

access(ary, i, j, SizeY)      // ary[i][j]

PS: я проверял их, и тот же синтаксис работает (как lvalue и rvalue) на компиляторах g ++ 14 и g ++ 11.


4

Попробуйте сделать это:

int **ary = new int* [sizeY];
for (int i = 0; i < sizeY; i++)
    ary[i] = new int[sizeX];

2

Здесь у меня есть два варианта. Первый показывает концепцию массива массивов или указателей указателей. Я предпочитаю второй, потому что адреса являются смежными, как вы можете видеть на картинке.

введите описание изображения здесь

#include <iostream>

using namespace std;


int main(){

    int **arr_01,**arr_02,i,j,rows=4,cols=5;

    //Implementation 1
    arr_01=new int*[rows];

    for(int i=0;i<rows;i++)
        arr_01[i]=new int[cols];

    for(i=0;i<rows;i++){
        for(j=0;j<cols;j++)
            cout << arr_01[i]+j << " " ;
        cout << endl;
    }


    for(int i=0;i<rows;i++)
        delete[] arr_01[i];
    delete[] arr_01;


    cout << endl;
    //Implementation 2
    arr_02=new int*[rows];
    arr_02[0]=new int[rows*cols];
    for(int i=1;i<rows;i++)
        arr_02[i]=arr_02[0]+cols*i;

    for(int i=0;i<rows;i++){
        for(int j=0;j<cols;j++)
            cout << arr_02[i]+j << " " ;
        cout << endl;
    }

    delete[] arr_02[0];
    delete[] arr_02;


    return 0;
}

1

Если ваш проект CLI (Common Language Runtime Support) , то:

Вы можете использовать класс массива, а не тот, который вы получаете, когда пишете:

#include <array>
using namespace std;

Другими словами, не класс неуправляемого массива, который вы получаете при использовании пространства имен std и при включении заголовка массива, не класс неуправляемого массива, определенный в пространстве имен std и в заголовке массива, но массив управляемых классов CLI.

с помощью этого класса вы можете создать массив любого ранга, который вы хотите.

Следующий код ниже создает новый двумерный массив из 2 строк и 3 столбцов типа int, и я называю его «arr»:

array<int, 2>^ arr = gcnew array<int, 2>(2, 3);

Теперь вы можете получить доступ к элементам в массиве, назвав его и записав только одну квадратную скобку [], а внутри них добавьте строку и столбец и разделите их запятой ,.

Следующий код ниже обращается к элементу во 2-й строке и 1-м столбце массива, который я уже создал в предыдущем коде выше:

arr[0, 1]

запись только этой строки означает чтение значения в этой ячейке, т.е. получение значения в этой ячейке, но если вы добавите равное = знак , вы собираетесь записать значение в этой ячейке, т.е. установить значение в этой ячейке. Вы также можете использовать операторы + =, - =, * = и / =, конечно, только для чисел (int, float, double, __int16, __int32, __int64 и т. Д.), Но вы уже знаете это.

Если ваш проект не CLI, то вы можете использовать класс неуправляемого массива пространства имен std, если вы #include <array>, конечно, но проблема в том, что этот класс массива отличается от массива CLI. Создать массив этого типа так же, как CLI, за исключением того, что вам придется удалить ^знак и gcnewключевое слово. Но, к сожалению, второй параметр int в <>скобках указывает длину (т.е. размер) массива, а не его ранг!

В этом массиве нет возможности указать ранг, а ранг - это только функция массива CLI . ,

Массив std ведет себя как обычный массив в c ++, который вы определяете с помощью указателя, например, int*а затем: new int[size]или без указателя:, int arr[size]но в отличие от обычного массива c ++, массив std предоставляет функции, которые вы можете использовать с элементами массива, как заполнение, начало, конец, размер и т. д., но обычный массив ничего не дает .

Но все же массив std - это одномерный массив, как и обычные массивы c ++. Но благодаря решениям, которые предлагают другие ребята, о том, как сделать обычный одномерный массив c ++ для двумерного массива, мы можем адаптировать те же идеи к массиву std, например, согласно идее Мехрада Афшари, мы можем написать следующий код:

array<array<int, 3>, 2> array2d = array<array<int, 3>, 2>();

Эта строка кода создает «совмещенный массив» , который является одномерным массивом, которым каждая из его ячеек является или указывает на другой одномерный массив.

Если все одномерные массивы в одномерном массиве равны по длине / размеру, то вы можете рассматривать переменную array2d как реальный двумерный массив, плюс вы можете использовать специальные методы для обработки строк или столбцов, в зависимости от того, как вы их просматриваете в 2D-массиве этот массив std поддерживает.

Вы также можете использовать решение Кевина Лони:

int *ary = new int[sizeX*sizeY];

// ary[i][j] is then rewritten as
ary[i*sizeY+j]

но если вы используете массив std, код должен выглядеть иначе:

array<int, sizeX*sizeY> ary = array<int, sizeX*sizeY>();
ary.at(i*sizeY+j);

И все же есть уникальные функции массива std.

Обратите внимание, что вы по-прежнему можете обращаться к элементам массива std, используя []скобки, и вам не нужно вызывать atфункцию. Вы также можете определить и назначить новую переменную int, которая будет вычислять и хранить общее количество элементов в массиве std и использовать его значение вместо повторения.sizeX*sizeY

Вы можете определить свой собственный универсальный класс двумерного массива и определить конструктор класса двумерного массива для получения двух целых чисел, чтобы указать количество строк и столбцов в новом двумерном массиве, и определить функцию get, которая получает два параметра целого числа которые обращаются к элементу в двумерном массиве и возвращают его значение, и устанавливают функцию, которая получает три параметра, что первые два являются целыми числами, которые определяют строку и столбец в двумерном массиве, а третий параметр является новым значением элемент. Его тип зависит от типа, который вы выбрали в обобщенном классе.

Вы сможете реализовать все это, используя либо нормальный C ++ массив (указатели или без него ) или в станд массив и использовать одну из идей , что другие люди предложили, и сделать его простым в использовании , как Cli массив, или как два размерный массив, который вы можете определить, назначить и использовать в C #.



1

Приведенный ниже пример может помочь,

int main(void)
{
    double **a2d = new double*[5]; 
    /* initializing Number of rows, in this case 5 rows) */
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        a2d[i] = new double[3]; /* initializing Number of columns, in this case 3 columns */
    }

    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 3; j++)
        {
            a2d[i][j] = 1; /* Assigning value 1 to all elements */
        }
    }

    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 3; j++)
        {
            cout << a2d[i][j] << endl;  /* Printing all elements to verify all elements have been correctly assigned or not */
        }
    }

    for (int i = 0; i < 5; i++)
        delete[] a2d[i];

    delete[] a2d;


    return 0;
}

1

Если вам нужен 2d массив целых чисел, элементы которого расположены последовательно в памяти, вы должны объявить его следующим образом:

int (*intPtr)[n] = new int[x][n]

где вместо x вы можете написать любое измерение, но n должно быть одинаковым в двух местах. пример

int (*intPtr)[8] = new int[75][8];
intPtr[5][5] = 6;
cout<<intPtr[0][45]<<endl;

должен напечатать 6.


0

Я оставил вам решение, которое в некоторых случаях работает лучше для меня. Особенно, если известно [размер?] Одного измерения массива. Очень полезно для массива символов, например, если нам нужен массив с переменным размером массивов char [20].

int  size = 1492;
char (*array)[20];

array = new char[size][20];
...
strcpy(array[5], "hola!");
...
delete [] array;

Ключ - это круглые скобки в объявлении массива.


StackOverflow использует только английский, переведите ваш вопрос.
М. Мимпен

0

Я использовал эту не элегантную, но БЫСТРО, ЛЕГКО и РАБОЧУЮ систему. Я не понимаю, почему не может работать, потому что единственный способ для системы разрешить создание массива большого размера и доступ к частям, не разрезая его на части:

#define DIM 3
#define WORMS 50000 //gusanos

void halla_centros_V000(double CENW[][DIM])
{
    CENW[i][j]=...
    ...
}


int main()
{
    double *CENW_MEM=new double[WORMS*DIM];
    double (*CENW)[DIM];
    CENW=(double (*)[3]) &CENW_MEM[0];
    halla_centros_V000(CENW);
    delete[] CENW_MEM;
}

0

Я не знаю наверняка, не был ли дан следующий ответ, но я решил добавить некоторые локальные оптимизации к распределению 2d-массива (например, квадратная матрица выполняется только через одно выделение): int** mat = new int*[n]; mat[0] = new int [n * n];

Однако удаление происходит следующим образом из-за линейности распределения выше: delete [] mat[0]; delete [] mat;


Уже упоминалось в ответе на этот вопрос: stackoverflow.com/a/27672888/103167 и версия с умным указателем здесь: stackoverflow.com/a/29375830/103167
Бен Фойгт,

-1

динамическое объявление 2D-массива:

    #include<iostream>
    using namespace std;
    int main()
    {
        int x = 3, y = 3;

        int **ptr = new int *[x];

        for(int i = 0; i<y; i++)
        {
            ptr[i] = new int[y];
        }
        srand(time(0));

        for(int j = 0; j<x; j++)
        {
            for(int k = 0; k<y; k++)
            {
                int a = rand()%10;
                ptr[j][k] = a;
                cout<<ptr[j][k]<<" ";
            }
            cout<<endl;
        }
    }

Теперь в приведенном выше коде мы взяли двойной указатель, присвоили ему динамическую память и дали значение столбцов. Здесь память выделяется только для столбцов, теперь для строк нам просто необходим цикл for и присваиваем значение для каждой строки динамической памяти. Теперь мы можем использовать указатель так же, как мы используем 2D-массив. В вышеприведенном примере мы затем присвоили случайные числа нашему двумерному массиву (указателю). Это все о DMA двумерного массива.


-3

Я использую это при создании динамического массива. Если у вас есть класс или структура. И это работает. Пример:

struct Sprite {
    int x;
};

int main () {
   int num = 50;
   Sprite **spritearray;//a pointer to a pointer to an object from the Sprite class
   spritearray = new Sprite *[num];
   for (int n = 0; n < num; n++) {
       spritearray[n] = new Sprite;
       spritearray->x = n * 3;
  }

   //delete from random position
    for (int n = 0; n < num; n++) {
        if (spritearray[n]->x < 0) {
      delete spritearray[n];
      spritearray[n] = NULL;
        }
    }

   //delete the array
    for (int n = 0; n < num; n++) {
      if (spritearray[n] != NULL){
         delete spritearray[n];
         spritearray[n] = NULL;
      }
    }
    delete []spritearray;
    spritearray = NULL;

   return 0;
  } 
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.