我如何声明一个2d数组使用新?
比如,对于一个“普通”数组,我将:
int* ary = new int[Size]
but
int** ary = new int[sizeY][sizeX]
A)不工作/编译b)没有完成什么:
int ary[sizeY][sizeX]
所做的事。
我如何声明一个2d数组使用新?
比如,对于一个“普通”数组,我将:
int* ary = new int[Size]
but
int** ary = new int[sizeY][sizeX]
A)不工作/编译b)没有完成什么:
int ary[sizeY][sizeX]
所做的事。
当前回答
这个答案的目的不是添加其他答案没有涵盖的新内容,而是扩展@Kevin Loney的答案。
你可以使用轻量级声明:
int *ary = new int[SizeX*SizeY]
访问语法将是:
ary[i*SizeY+j] // ary[i][j]
但这对大多数人来说都很麻烦,可能会导致混乱。所以,你可以这样定义宏:
#define ary(i, j) ary[(i)*SizeY + (j)]
现在可以使用非常相似的语法ary(i, j) //表示ary[i][j]。 这具有简单美观的优点,同时,使用表达式代替索引也更简单,不那么令人困惑。
要访问,比如说,ary[2+5][3+8],你可以写ary(2+ 5,3 +8),而不是看起来复杂的ary[(2+5)*SizeY +(3+8)],也就是说,它节省了括号,有助于可读性。
警告:
尽管语法非常相似,但并不相同。 如果将数组传递给其他函数,则必须以相同的名称传递SizeY(或者声明为全局变量)。
或者,如果你需要在多个函数中使用数组,那么你可以在宏定义中添加SizeY作为另一个参数,如下所示:
#define ary(i, j, SizeY) ary[(i)*(SizeY)+(j)]
你懂的。当然,这会变得太长而没有用处,但它仍然可以防止+和*的混淆。
当然不推荐这样做,大多数有经验的用户会谴责这是一种糟糕的做法,但我还是忍不住要分享它,因为它很优雅。
编辑: 如果你想要一个适用于任意数量数组的可移植解决方案,你可以使用以下语法:
#define access(ar, i, j, SizeY) ar[(i)*(SizeY)+(j)]
然后你可以使用访问语法将任意大小的数组传递给调用:
access(ary, i, j, SizeY) // ary[i][j]
附注:我已经测试了这些,在g++14和g++11编译器上可以使用相同的语法(作为左值和右值)。
其他回答
在c++ 11中可以:
auto array = new double[M][N];
这样,内存就不会被初始化。要初始化它,可以这样做:
auto array = new double[M][N]();
示例程序(用"g++ -std=c++11"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]
尽管这个流行的答案将为您提供所需的索引语法,但它的效率是双重的:在空间和时间上都大而慢。有更好的办法。
为什么答案又大又慢
建议的解决方案是创建一个指针的动态数组,然后将每个指针初始化到它自己的独立动态数组。这种方法的优点是它提供了你习惯的索引语法,所以如果你想找到矩阵在x,y位置的值,你说:
int val = matrix[ x ][ y ];
这是因为矩阵[x]返回一个指向数组的指针,然后用[y]作为索引。分解一下:
int* row = matrix[ x ];
int val = row[ y ];
方便,是吗?我们喜欢[x][y]语法。
但是这个解决方案有一个很大的缺点,那就是它既胖又慢。
Why?
The reason that it's both fat and slow is actually the same. Each "row" in the matrix is a separately allocated dynamic array. Making a heap allocation is expensive both in time and space. The allocator takes time to make the allocation, sometimes running O(n) algorithms to do it. And the allocator "pads" each of your row arrays with extra bytes for bookkeeping and alignment. That extra space costs...well...extra space. The deallocator will also take extra time when you go to deallocate the matrix, painstakingly free-ing up each individual row allocation. Gets me in a sweat just thinking about it.
它慢还有另一个原因。这些单独的分配往往位于内存的不连续部分。一行的地址可能是1000,另一行的地址可能是100000——你可以理解。这意味着当你在穿越矩阵时,你就像一个狂野的人一样在记忆中跳跃。这往往会导致缓存丢失,从而大大降低处理时间。
所以,如果你绝对必须有你可爱的[x][y]索引语法,使用这个解决方案。如果你想要快速和小巧(如果你不关心这些,为什么要用c++ ?),你需要一个不同的解决方案。
不同的解决方案
更好的解决方案是将整个矩阵分配为单个动态数组,然后使用自己的(稍微)聪明的索引数学来访问单元格。索引的数学运算非常巧妙;不,这一点也不聪明:这是显而易见的。
class Matrix
{
...
size_t index( int x, int y ) const { return x + m_width * y; }
};
给定这个index()函数(我想象它是一个类的成员,因为它需要知道矩阵的m_width),您可以访问矩阵数组中的单元格。矩阵数组是这样分配的:
array = new int[ width * height ];
所以在缓慢的,高脂肪的溶液中
array[ x ][ y ]
...这是一个快速,小的解决方案:
array[ index( x, y )]
很难过,我知道。但你会习惯的。你的CPU会感谢你的。
我不确定是否没有提供以下答案 但我决定在2d数组的分配中添加一些局部优化 (例如,一个方阵只通过一次分配完成): Int ** mat = new Int *[n]; Mat [0] = new int [n * n];
然而,由于上述分配的线性,删除是这样的: 删除[]mat[0]; 删除[]mat;
这个答案的目的不是添加其他答案没有涵盖的新内容,而是扩展@Kevin Loney的答案。
你可以使用轻量级声明:
int *ary = new int[SizeX*SizeY]
访问语法将是:
ary[i*SizeY+j] // ary[i][j]
但这对大多数人来说都很麻烦,可能会导致混乱。所以,你可以这样定义宏:
#define ary(i, j) ary[(i)*SizeY + (j)]
现在可以使用非常相似的语法ary(i, j) //表示ary[i][j]。 这具有简单美观的优点,同时,使用表达式代替索引也更简单,不那么令人困惑。
要访问,比如说,ary[2+5][3+8],你可以写ary(2+ 5,3 +8),而不是看起来复杂的ary[(2+5)*SizeY +(3+8)],也就是说,它节省了括号,有助于可读性。
警告:
尽管语法非常相似,但并不相同。 如果将数组传递给其他函数,则必须以相同的名称传递SizeY(或者声明为全局变量)。
或者,如果你需要在多个函数中使用数组,那么你可以在宏定义中添加SizeY作为另一个参数,如下所示:
#define ary(i, j, SizeY) ary[(i)*(SizeY)+(j)]
你懂的。当然,这会变得太长而没有用处,但它仍然可以防止+和*的混淆。
当然不推荐这样做,大多数有经验的用户会谴责这是一种糟糕的做法,但我还是忍不住要分享它,因为它很优雅。
编辑: 如果你想要一个适用于任意数量数组的可移植解决方案,你可以使用以下语法:
#define access(ar, i, j, SizeY) ar[(i)*(SizeY)+(j)]
然后你可以使用访问语法将任意大小的数组传递给调用:
access(ary, i, j, SizeY) // ary[i][j]
附注:我已经测试了这些,在g++14和g++11编译器上可以使用相同的语法(作为左值和右值)。
这个问题一直困扰着我——这是一个很常见的问题,应该已经有了一个好的解决方案,比向量的向量或滚动你自己的数组索引更好的解决方案。
当c++中应该存在一些东西,但却不存在时,第一个地方是boost.org。在那里我找到了Boost多维数组库,multi_array。它甚至包括一个multi_array_ref类,可用于包装您自己的一维数组缓冲区。