如何使用new在C++中声明一个二维数组?

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我如何使用 new 声明一个二维数组?

例如,对于“普通”的数组,我会这样做:

int* ary = new int[Size]

但是

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

a) 不能工作/编译,b) 也没有实现什么:

int ary[sizeY][sizeX] 

做什么。


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只有在sizeX是常量时才起作用:int(*ary)[sizeX] = new int[sizeY][sizeX]; 这是创建一个int[sizeY][sizeX]且所有内存都是连续的正确方式。(我认为这不值得回答,因为很可能你的sizeX不是常量。) - Johannes Schaub - litb
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我很难相信下面所有的答案都是全部错误的,没有回答问题,但它们都得到了赞同。上面Johanes Shaub的评论是唯一正确的回答. 一个二维数组和一个指向数组的指针数组是两个完全不同的东西,显然每个人都混淆了它们。 - Bregalad
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@JohannesSchaub-litb: 这并不完全正确。当然,在那种情况下它可以工作,但有一种方法可以使所有维度都变化,详见 https://dev59.com/AYnca4cB1Zd3GeqP8UPo#29375830 - Ben Voigt
30个回答

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如果您的行长度是编译时常量,C++11允许使用。
auto arr2d = new int [nrows][CONSTANT];

请参考此回答。像gcc这样允许使用可变长度数组作为C++扩展的编译器可以使用new如此展示的方式获得完全运行时变量数组维度功能,就像C99一样,但是便携式ISO C ++仅限于第一个维度为可变。

另一个高效的选择是手动将2d索引到一个大的1d数组中,如另一个答案所示,允许与真正的2D数组相同的编译器优化(例如,证明或检查数组之间/重叠)。


否则,您可以使用数组指向数组的指针来允许使用连续的2D数组语法,尽管它不是一个高效的单个大分配。您可以使用循环初始化它,像这样:

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

对于colCount= 5rowCount = 4,上述内容将产生以下结果:

图片描述

在删除指针数组之前,不要忘记使用循环单独删除每一行。示例请参见另一个答案


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请记住,使用 new 分配的任何内容都创建在堆上,并且必须使用 delete 进行释放。只需记住这一点,并确保在完成后从堆中删除此内存,以防止泄漏。 - Kekoa
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请注意,这个数组是指针数组,不是数组的数组。指针指向的是数组。正确使用术语非常重要,因为许多教程也会犯错。数组的数组是连续的,而这个不是。 - Johannes Schaub - litb
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是的,T[][N]将被称为“数组[N]的数组[N]的T”,并且是一个不完整的类型,而T[][]将是无效的类型(除了最后一个维度必须有已知大小的所有维度)。 T[N][M]是“数组[N]的数组[M]的T”,而您的T[sizeX]是“指向int的指针的大小为sizeX的数组”。创建动态二维数组的方法如下:new int[X][Y]。它将创建一个分配类型为int [X] [Y]的数组。这是C ++类型系统中的一个“漏洞”,因为C ++的普通类型系统没有在编译时不知道大小的数组维度,因此这些被称为“分配类型”。 - Johannes Schaub - litb
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天哪,这简直是垃圾,完全错误。这不是一个二维数组。动态二维数组基本上是指数组指针的数组。”——绝对不是,求求你了!T (*ptr)[M] = new T[N][M];才是正确的解决方案……无论有多少个数组指针,也永远无法与数组本身相同…… - The Paramagnetic Croissant
8
@TheParamagneticCroissant 你可以争论它不是一个二维数组。这是真的。它可以像一个二维数组一样被索引,但它不是一个二维数组。实际上,内存布局如图所示。这个声明的问题是如果M不是常数,它就无法工作。 - Mehrdad Afshari
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int** ary = new int[sizeY][sizeX]

应该是:

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

然后进行清理:

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

编辑:正如Dietrich Epp在评论中指出的,这并不是一个轻量级的解决方案。一种替代方法是使用一个大的内存块:

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

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

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它比必要的要重一些,而且它分配了比你需要的更多的块。多维数组只需要一个内存块,而不是每行一个块。只分配一个块也使清理更简单。 - Dietrich Epp
14
@Kevin:分配一个连续的单一块是最佳选择(对分配器的影响较小,具有更好的局部性等)。但是您不必牺牲清晰的下标。请参阅https://dev59.com/AYnca4cB1Zd3GeqP8UPo#29375830 - Ben Voigt
11
不应该是i*sizeX+j吗?如果我没记错的话,按行主序排列应该是row*numColumns+col - arao6
2
嗯,思路不错,确实只是表示问题 - 其余的是观点。聪明。 - Miro Rodozov
2
@Borna:通常使用单个二维数组比使用数组的数组要快。以下两个指针可能会导致流水线停顿。一如既往,这取决于访问模式。 - Dietrich Epp
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虽然这个流行的答案可以给你想要的索引语法,但它在空间和时间上都是双重低效的。有一种更好的方式。

为什么该答案也大又慢

提出的解决方案是创建一个指针的动态数组,然后初始化每个指针到它自己的独立动态数组。这种方法的优点是它给你了你习惯使用的索引语法,所以如果你想要找到位置x,y处的矩阵值,你可以说:

int val = matrix[ x ][ y ];

这个方法有效的原因是 matrix[x] 返回了一个数组指针,然后用 [y] 对其进行索引。简单来说:

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

方便,是吗?我们喜欢我们的[x][y]语法。

但是这种解决方案有一个很大的缺点,那就是它既臃肿又慢。

为什么呢?

它既臃肿又慢的原因实际上是一样的。矩阵中的每个“行”都是单独分配的动态数组。进行堆分配在时间和空间上都很昂贵。分配器需要时间来进行分配,有时候会运行O(n)算法来完成。而且分配器会为每个行数组填充额外的字节以进行簿记和对齐。这个额外的空间会产生额外的开销。当你去释放矩阵时,解分配器还会花费额外的时间,费力地释放每个单独的行分配。这让我感到很闷。

它变慢的另一个原因是这些独立的分配往往存在于内存的不连续部分。一行可能在地址1,000,另一行可能在地址100,000——你明白了吧。这意味着当你遍历矩阵时,你像一个疯子一样跳跃着内存。这往往导致缓存未命中,大大降低了处理时间。

因此,如果你绝对需要可爱的[x][y]索引语法,请使用该解决方案。如果你想要快速和小巧(如果你不关心这些,为什么要在C++中工作?),你需要另一种解决方案。

另一种解决方案

更好的解决方案是将整个矩阵分配为单个动态数组,然后使用你自己的(稍微)聪明的索引数学来访问单元格。这种索引数学只是非常稍微聪明;不,它根本不聪明:它是显而易见的。

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

假设你有这样一个index()函数(我想象它是某个类的成员,因为它需要知道矩阵的m_width),那么你就可以访问矩阵数组中的单元格。 矩阵数组的分配方式如下:

array = new int[ width * height ];

所以,这在缓慢而低效的解决方案中的等价物:

array[ x ][ y ]

这在快速、简便的解决方案中是如此实现的:

array[ index( x, y )]

很遗憾,我知道。但你会逐渐习惯的,而且你的CPU会感激你。


5
@Noein,我简单地勾画了一个解决方案,没有规定具体的解决方案。更详细的解释可能是这样的: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; } }; 如果你把这段代码展开来看,它可能会有意义,并且可能会阐明上面的答案。 - OldPeculier
4
我非常喜欢这个解决方案,它也适用于三维数组吗?我在想类似这样的表达式:(x + m_width * y) + (m_width * m_height * z)。 - Ulrar
6
这个解决方案的主要问题在于每个索引都需要进行额外的计算。如果你将索引计算放在一个函数中,那么问题就变得更糟了,因为会增加额外的开销。至少,考虑使用内联函数来减少开销。以下是C++的一个示例宏: #define ROW_COL_TO_INDEX(row, col, num_cols) (row*num_cols + col) 然后你可以这样使用: int COLS = 4; A[ ROW_COL_TO_INDEX(r, c, COLS) ] = 75;当我们进行矩阵乘法时,这些额外开销确实会影响复杂度为**O(n^3)或Strassen算法的O(n^2.81)**。 - Ash Ketchum
7
内联(或者宏替换)的优化是有意义的,但编译后的计算为什么比解析a[x][y]的地址所需做的更复杂? - Dronz
7
使用a[x][y]实际上是执行*(*(a + x) + y):两个加法和两个内存读取操作。而使用a[index(x, y)]实际上是执行*(a + x + w*y):两个加法、一个乘法和一个内存读取操作。后者通常更可取,因为它能够通过牺牲一次内存读取操作来完成一次乘法操作,而且数据不会被分割,因此不会发生缓存未命中。 - Boris Dalstein
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在 C++11 中,这是可能的:

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

这种方式不会初始化内存。要初始化它,请改为执行以下操作:

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

示例程序(使用"g++ -std=c++11"进行编译):

#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;
}

输出:

2 4 
3 5 

0 0 
0 0 
double (*) [2]

4
由于我需要在一个类中完成这个任务,因此我不能使用auto关键字。对于这个数组,什么类型是合适的? - Peter Smit
4
可以使用以下代码进行定义和初始化一个M行N列的二维数组:using arr2d = double(*)[2]; arr2d array = new double[M][2]; - Mohammad Alaggan
5
+1:这是发帖者所要求的。正确的类型应该是 double (*)[M][N]double(*)[][N],其中 M 和 N 是常量表达式。 - Fozi
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这个解决方案的问题在于尺寸不能是运行时值,而应该在编译时就已知。 - legends2k
5
是的,@vsoftco。 确实如此,但问题特别涉及在编译时两个维度都不确定的情况。 - legends2k
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64

根据你提供的静态数组示例,我猜想你想要一个矩形数组而不是一个嵌套数组。你可以使用以下内容:

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

那么您可以这样访问元素:

ary[y*sizeX + x]

别忘记在ary上使用delete[]。


2
这是一个不错的做法。你也可以使用大小为sizeX*sizeY的vector<int>来增加额外的安全性。 - Dietrich Epp
7
最好的做法是将这段代码封装成一个类 - 这样你可以在析构函数中进行清理,并且你可以实现get(x, y)和set(x, y, val) 方法,而不是强制用户自己进行乘法计算。 实现operator[]比较棘手,但我相信这是可能的。 - Tadeusz Kopec for Ukraine

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在C++11及以上版本中,我建议使用三种通用技术:

  • 对于在编译时已知维度的情况,可以使用一种方法。
  • 对于在运行时已知维度且使用< C++23的情况,可以使用另一种方法。
  • 对于在运行时已知维度且使用>= C++23的情况,可以使用第三种方法。

所有答案都假设您想要统一的二维数组(而不是不规则的数组)。

编译时维度

使用std::arraystd::array,然后使用new将其放在堆上:

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

再次强调,这仅适用于在编译时已知维度大小的情况。

运行时维度(< C++23)

实现一个只在运行时才知道大小的二维数组的最佳方法是将其封装成一个类。该类将分配一个一维数组,然后重载operator []以提供第一维的索引。 这是因为在C++中,二维数组是按行主序排列的:

matrix shown in logical form and one-dimensional form

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

连续的内存序列出于性能原因是很好的,而且也容易清理。下面是一个示例类,省略了许多有用的方法,但展示了基本思想:

#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];
  }
}

因此,我们使用带有 std::make_unique<int[]>(rows * columns) 条目的数组。我们重载了 operator [],它将为我们索引行。它返回一个指向该行开头的 int *,然后可以像正常情况下一样对列进行取消引用。请注意,make_unique 首先在 C++14 中推出,但如果需要,您可以在 C++11 中使用 polyfill。

这些类型的结构通常也会重载 operator()

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

从技术上讲,我在这里没有使用new,但是从std::unique_ptr<int[]>移动到int *并使用new/delete是微不足道的。

运行时维度(C++23)

对于C++23,有std::mdspan。该视图将内存的连续区域广义化为多维视图。例如,一个1x12的内存区域可以是4x3或2x3x2等,只要视图在底层内存区域上实际上是有意义的。以下是一个示例

#include <mdspan>
#include <print>
#include <vector>

int main() {
  std::vector v = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12};

  // View data as contiguous memory representing 2 rows of 6
  // ints each
  auto ms2 = std::mdspan(v.data(), 2, 6);
  // View the same data as a 3D array 2 x 3 x 2
  auto ms3 = std::mdspan(v.data(), 2, 3, 2);

  // write data using 2D view
  for (size_t i = 0; i != ms2.extent(0); i++)
    for (size_t j = 0; j != ms2.extent(1); j++)
      ms2[i, j] = i * 1000 + j;

  // read back using 3D view
  for (size_t i = 0; i != ms3.extent(0); i++) {
    std::println("slice @ i = {}", i);
    for (size_t j = 0; j != ms3.extent(1); j++) {
      for (size_t k = 0; k != ms3.extent(2); k++)
        std::print("{} ", ms3[i, j, k]);
      std::println("");
    }
  }
}

能否将行和列作为模板参数? - Janus Troelsen
1
如果您在编译时知道维度(如果您使用模板参数,则会知道),那么我建议使用std::arraystd::arraystd::array<std::array<int, columns> rows> - Levi Morrison
1
我可以说这是一个先进/现代的答案,其底层哲学与@kamshi给出的(在LOC和概念方面更简单)答案非常相似吗? - KcFnMi
它们在底层技术方面相当可比:有一个单一的数组,它包含所有维度中的所有值。然后,以某种方式返回到每行开头的指针。在实践中,该类通常会有更多有用的方法,可能会有复制构造函数和复制赋值运算符,在调试版本中具有“asserts”来验证内存访问等。这些附加功能通常使其更易于使用和更美观。 - Levi Morrison
1
另外,@KcFnMi,如果您决定使用kamshi的答案,请务必阅读Ben有关使用make_unique而不是new/delete的评论。 - Levi Morrison
错别字:using grid = std::array<std::array<int, sizeX>, sizeY>;sizeY 之前缺少逗号。 - Arash

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为什么不使用STL:vector?它很简单,而且你不需要删除向量。

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

您也可以对“arrays”进行初始化,只需给它一个默认值

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

来源:如何在C/C++中创建二维、三维(或多维)数组?


1
如果由于内存限制而不想加载STL,那么这不是一个好的解决方案。 - katta
3
@katta 大多数非平凡的 C++ 程序都会使用 STL,所以这是一个好的解决方案,只是对于包括你的一些特殊情况不适用。 - Zar Shardan
3
这是因为这是C ++内存模型--列在内存中是连续的,而不是行。在Fortran中则相反。 - Levi Morrison
@LeviMorrison 哦!在这种情况下,这实际上对我来说很有直觉意义,谢谢!(我以为它与现代图形坐标使用X和Y的数量有关。) - Dronz
同时,您不需要在>之间留空格。 - Michael Chourdakis
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33
这个问题困扰着我 - 这是一个足够常见的问题,应该已经存在比向量或自己编写数组索引更好的解决方案。
当C++中应该存在但事实上不存在某些功能时,第一步就应该去寻找boost.org。在那里,我发现了Boost多维数组库,multi_array。它甚至包括一个multi_array_ref类,可以用来包装你自己的一维数组缓冲区。

7
我理解你的论点,但个人认为不明白为什么要这么复杂,老实说这就是我们失去许多程序员转投Java的原因,因为那里一切都自动完成!这些是基础功能,让C++开发者浪费了时间! - Oliver
我想说,我认为这是最好的解决方案,但对于一些人来说,理解所有步骤需要很多脑力,特别是对于初学者来说... ;)! 我看到80%的C++程序员在看到typedef的东西时会失败。 - Oliver
1
@OliverStutz 这就是第一的危险。最近的C++标准一直在努力使事情变得不那么繁琐,我最喜欢的是auto关键字。我很惊讶他们还没有尝试解决二维数组问题,特别是因为Boost已经展示了方法。 - Mark Ransom
有趣的是整个开发自动化都被忽视了。现在唯一易于使用的优势就是Java。我真的希望C++能够跨越一步,它一直是一种强大而有力的语言...如果你不使用光剑,那么拥有它又有何用呢! - Oliver
3
更令我困惑的是,C++在这方面比C落后了很多:C99允许在堆上分配实际的多维数组,并且可以在运行时定义维数,而C++17仍无法接近C99所允许的功能... - cmaster - reinstate monica
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一个二维数组基本上是一个指针的一维数组,其中每个指针都指向一个一维数组,该数组将保存实际的数据。

这里N是行数,M是列数。

动态分配

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

填充

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

打印

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

免费

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

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这个问题困扰了我15年,所有提供的解决方案都没有令我满意。如何在内存中连续地创建动态多维数组?今天我终于找到了答案。使用以下代码,你可以轻松做到:

#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;
}

当您使用值sizeX = 20和sizeY = 15调用程序时,输出将如下所示:

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

正如你所看到的,多维数组在内存中是连续的,没有两个内存地址重叠。即使是释放数组的例程也比标准的动态分配每个单独列(或行,取决于您如何看待数组)的内存的方式更简单。由于该数组基本上由两个线性数组组成,因此只有这两个数组需要被释放。

这种方法可以使用相同的概念扩展到超过两个维度。我这里不做详细介绍,但是当你理解其背后的思想时,这是一个简单的任务。

我希望这段代码能像它对我有用一样,对你也有所帮助。


3
仍然有一个额外的指针数组。使用该数组的代码必须进行额外的间接层,因为它无法假设array2d[i] = buffer + i * sizeX。因此,这在一定程度上有所帮助,但是在使用该数组的代码中,编译器无法仅递增指针以扫描数组。 - Peter Cordes
7
是的,这正是做法。但这是C的做法,在C++中,我们会使用make_unique<int[]>(sizeX*sizeY)来设置连续存储空间,以及make_unique<int*[]>(sizeX)来设置指针的存储空间(应该像您展示的方式一样分配)。这样做可以避免在最后调用两次delete[]的要求。 - Ben Voigt
这个答案让我有点恍然大悟,尤其是考虑到@BenVoigt的评论。@PeterCordes提到的指针数组是temp吗?考虑到它的优势(在编译时具有未知维度的连续二维数组),我不确定我是否在意它是否悬挂。我不理解@PeterCordes所说的“额外的间接层”,它是什么?为什么要加括号, array2d[i] = (temp + i * sizeX); - KcFnMi
delete[] array2d[0] 和 delete[] temp 是一样的吗? - KcFnMi

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