如何在C++中初始化3D数组

Question

如何在C++中初始化一个三维数组

int min[1][1][1] = {100, { 100, {100}}}; //this is not the way

- Chris_45

Answer 1

你的问题中的数组只有一个元素，因此你只需要一个值来完全初始化它。你需要三组括号，每个维度一个。

int min[1][1][1] = {{{100}}};

更清晰的示例可能是：

int arr[2][3][4] = { { {1, 2, 3, 4}, {1, 2, 3, 4}, {1, 2, 3, 4} },
                     { {1, 2, 3, 4}, {1, 2, 3, 4}, {1, 2, 3, 4} } };

正如您所看到的，这里有两组数据，每组数据都包含三组由4个数字组成的数据。

- Carl Norum

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多维数组不一定需要嵌套的括号。标准要求你可以将值直接在一个平面列表中运行。 - Potatoswatter

只要你不在意警告：“warning: missing braces around initializer (near initialization for 'min[0]')”，就可以了。 - Carl Norum

Answer 2

你应该使用一维数组并通过乘法计算索引，而不是静态的多维数组。例如：

class Array3D {
    size_t m_width, m_height;
    std::vector<int> m_data;
  public:
    Array3D(size_t x, size_t y, size_t z, int init = 0):
      m_width(x), m_height(y), m_data(x*y*z, init)
    {}
    int& operator()(size_t x, size_t y, size_t z) {
        return m_data.at(x + y * m_width + z * m_width * m_height);
    }
};

// Usage:
Array3D arr(10, 15, 20, 100); // 10x15x20 array initialized with value 100
arr(8, 12, 17) = 3;

std::vector 动态分配存储空间，这是一件好事情，因为栈空间通常非常有限，而 3D 数组很容易使用大量空间。将其包装在类中还使得将数组（通过复制或引用）传递给其他函数变得非常简单，而传递多维静态数组则非常棘手。

上面的代码只是一个示例，它可以进行优化并使其更加完整。当然，各种库中肯定也存在此类实现，但我不知道有哪些。

- Tronic

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对于现有的库，Boost.MultiArray和Boost.uBlas（www.boost.org）是其中的两个。后者更适用于线性代数。将Boost视为标准C++库的扩展（或“语言和标准库中遗漏的东西(TM)”）。 - Emile Cormier

@Emile：我没点踩，但是new int[2][3][4]应该可以解决问题。至于@Tronic的代码，只是在重复std::valarray的工作。 - Potatoswatter

std::vector本质上是new[]/delete[]的一个很好的RAII包装器（它还做了一些其他的事情），所以我总是喜欢它胜过手动管理内存。当然，在这里，它会浪费一些字节来跟踪容器大小，但另一方面，您可以使用它来计算3D数组的维度。我不明白std::valarray与此有什么关系，因为我没有为数组定义任何算术操作，而且valarray不知道如何显示为多维数组。 - Tronic

@Potatoswatter：在我的评论中，我忘了加上“...只有在运行时才知道尺寸”。等等，这仍然没有意义。我现在就闭嘴。 :-) - Emile Cormier

@Tronic：通过使用std::gslice下标访问std::valarray，您可以获得多维访问。请参见我的答案中的链接。您说什么，数组没有定义任何算术运算？ - Potatoswatter

数组语法在较小的多维情况下更加简洁、清晰和方便。 - Phil

Answer 3

以下是C++中另一种动态分配3D数组的方法。

int dimX = 100; int dimY = 100; int dimZ = 100;
int*** array;    // 3D array definition;
// begin memory allocation
array = new int**[dimX];
for(int x = 0; x < dimX; ++x) {
    array[x] = new int*[dimY];
    for(int y = 0; y < dimY; ++y) {
        array[x][y] = new int[dimZ];
        for(int z = 0; z < dimZ; ++z) { // initialize the values to whatever you want the default to be
            array[x][y][z] = 0;
        }
    }
}

- Kenny Cason

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在C语言中，当声明一个指向尚未分配的三维数组的指针时，int*** array;非常有用。 - Doug Thompson

Answer 4

每个人似乎都忘记了std::valarray。它是用于平面多维数组的STL模板，可对其进行索引和切片。 http://www.cplusplus.com/reference/std/valarray/ 没有静态初始化，但这真的很重要吗？

- Potatoswatter

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你的评论/回答让我对std::valarray产生了一个问题：https://dev59.com/JXI95IYBdhLWcg3wtwVe - Emile Cormier