动态分配一个智能指针二维数组的语法

Question

我需要动态分配一个二维智能指针数组，但其语法使我感到困惑。我需要这个是动态的：

std::unique_ptr<someClass> myArray[size1][size2];

所以根据我的理解，我需要创建一个指向该类型的指针指向指针：

someClass** myArray; //actaully the type is std::unique_ptr<someClass> but I'll just keep it simple

然后我进行分配：

myArray* = new someClass*[size1];
for(int i = 0; i < size1; i++)
    myArray[i] = new someClass[size2];

但是这个代码没有使用智能指针，这意味着我之后需要手动删除它，而且我不知道如何将这些指针变成智能指针；

类型是std::unique_ptr，但是我需要一个指向该类型的指针的指针，所以我尝试了：

std::unique_ptr<std::unique_ptr<std::unique_ptr<someClass>>> myArray;

但是在这之后，我不知道该如何分配它。能否有人帮助我吗？

- ProgrammerGuy123

---

一个 1D 的 vector<unique_ptr<T>> 应该是一个很好的替代方案，用来替代一个二维智能指针数组。 - juanchopanza

此外，二维数组不是双指针。 - user529758

在C++中，“二维数组X”拼写为std::vector<std::vector<X>>。 - n. m.

@n.m. 的注意事项是，在这种情况下，内存不是连续的。这可能是一个问题，也可能不是一个问题，但我通常会说“X的2D数组是一个std::vector<X>和一些（不太）聪明的索引”。 - juanchopanza

Answer 1

我将向您展示如何具体解决问题以及如何一般性地处理此类问题。一般来说，就像任何变得过于复杂的问题一样，尝试将其分解。在C和C++中，分解复杂类型声明的工具长期以来一直是"typedef"。以下是您可以采用的方法，用于级联类型定义（例如您正在使用的类型）：取最内层的包装类型，即包装您的类的unique_ptr，并为您想要包装的类型创建typedef。然后，继续为该类型包装的类型执行相同操作，直到达到最外层类型。这仅与您的问题有间接关系，但我想提一下，因为您以后可能会遇到类似于您现在遇到的模板问题。自C++11以来，您还可以使用"using"子句更方便地定义涉及模板参数的类型别名：http://en.cppreference.com/w/cpp/language/type_alias。如果这在此上下文中对您有兴趣或在将来变得相关，请查看该链接！

针对您的具体问题。函数“test_dynamic_2darray1”构建了一个智能指针的二维10x10数组。当您运行此代码时，当托管数组超出范围时，您应该看到100行析构函数输出。

size_t destructor_count = 0;
class MyClass {
    public:
    ~MyClass() {
        std::cout << "Destructor call #" << ++destructor_count << std::endl;
    }
};

typedef std::unique_ptr<MyClass[]> ManagedC;

void test_dynamic_2darray1() {
    size_t dimension1 = 10, dimension2 = 10;

    auto managed_array = std::unique_ptr<ManagedC[]>(new ManagedC[dimension1]);
    for (size_t i = 0; i < dimension1; ++i)
        managed_array[i] = ManagedC(new MyClass[dimension2]);
}

与此相比，以下代码中动态分配的类实例的析构函数不会被调用，且没有任何输出：

void test_dynamic_2darray2() {
    size_t dimension1 = 10, dimension2 = 10;

    auto simple_array = new MyClass*[dimension1];
    for (size_t i = 0; i < dimension1; ++i)
        simple_array[i] = new MyClass[dimension2];
}

我希望我已经能够回答您的问题了！ :) 如果您想要更详细的解释，请告诉我！另外，我前几天写了一篇相关的博客文章，可能会对您有所帮助：http://frankriesecodingblog.blogspot.com/2015/01/performance-of-dynamic-multi.html。我在这里发布它，因为它展示了多维动态数组的不同方法，并探讨了经常建议使用向量的性能。

最后，让我提到您在数组上迭代时使用int的用法。我希望这不会成为我的一个小习惯，但我看到很多人这样做。您应该使用size_t。为什么？例如，在我的64位机器上，“int”是32位，但地址（由size_t表示）是64位。这种int的误用导致了许多错误，特别是将32位应用程序移植到64位机器上。如果您需要一个带符号的类型，用于数组地址之间的偏移量等用途，更好的用法可能是ptrdiff_t。

- user2880576

---

我尝试将您的解决方案应用于我的问题，但是当我尝试将我的二维双精度数组传递给一个处理函数时，出现以下错误：error C2664: 'functionName' : cannot convert parameter 7 from 'std::unique_ptr<_Ty> *' to 'double **'。基本上，我想创建2D双精度数组并分配内存，有一些初始化代码，然后将其传递给函数。如果函数抛出异常，我想使用智能指针来帮助清理。 - Ben

我猜我需要做的是将dimension2（在你的例子中）设置为“愚笨指针”，但使用智能指针进行初始化，并使用.get()将它们分配给2D数组？ - Ben

Answer 2

作为一个示例，以下是在C++现代语言中使用智能指针(unique_ptr)和其他特性如make_unique和move()来创建和填充一个2D整数数组(大小为3乘5)的语法。

unique_ptr<unique_ptr<int[]>[]>     smartPtr2D;
unique_ptr<int[]>                   smartPtr1D;

int dataCounter = 0;

smartPtr2D = make_unique< unique_ptr<int[]>[] >(3);
for (int i = 0; i<3; i++)
{
    smartPtr1D = make_unique<int[]>(5);
    for (int j = 0; j<5; j++)
    {
        smartPtr1D[j] = dataCounter;
        dataCounter++;
    }
    smartPtr2D[i] = move(smartPtr1D);
}

- A Prec