Question

我已经编写了很长一段时间，但只是意识到我对一个非常基本的操作的混淆可能会混淆。

int array[10][10];

array[1][1] = 0;

这样就足够了 - 数组地址+（10 * 1 + 1）* sizeof（int）被赋值为0.

但是在做动态数组的时候呢？

int **array;

// malloc/new the base array of pointers - say 10 as above.
array = malloc(10 * sizeof(int *));

// through pointers and alloc each with ints - again 10 per row as above.
for(int i=0; i<10; i++) 
    array[i] = malloc(10 * sizeof(int);

array[1][1] = 0;

在此示例中，编译器必须引用数组第一层上的数组以获取第二个指向内存的指针。同样，这个过程是直截了当的。

我的问题是：编译器如何知道内存是连续的，因此在第一个例子中它只能做简单的数学而不是引用，而不是第二个？

如果答案是：因为编译器事先知道数组的大小，所以就是这样，但有没有办法告诉编译器动态数组是单个分配，因此它可以做更简单的数学而不是额外的deref和额外的内存碎片分配？或者这是否需要VLA支持按this post进行，如：

double (*A)[n] = malloc(sizeof(double[n][n]));

另一个网站也列出了这种可能性：

int r=3, c=4;
int **arr;

arr  = (int **)malloc(sizeof(int *) * r);
arr[0] = (int *)malloc(sizeof(int) * c * r);

这让我想知道编译器如何解决问题，或者这只是使用VLA支持的另一种方式。

对于C ++，有增强和嵌套向量，但它们甚至比上面更重，所以我会尽可能避免使用它们。

更新

老实说，我在这里要做的就是编译我的上面的例子，并对汇编器输出有所了解。那将很快回答我的所有问题。我的误解是我假设所有n-dim数组访问都是通过数学运算来完成的，类似于编译时已知数组的完成方式。我没有意识到[] []正在执行**array的双重任务，并且在动态分配的每个取消引用之间进行适当的索引，而为编译时已知类型执行[i * dim + j]。动态2+维度阵列不是我曾经做过的事情。

Answer 1

int **和int[10][10]类型不一样。

类型int **不包含有关元素数量的任何信息，因为它不是数组类型，它是指针类型（特别是指向int *的指针）。 int[10][10]包含编译器需要知道有多少元素的所有信息。

如果您尝试在指针与数组上使用sizeof，则会注意到这一点。以下程序演示了这一点：

#include <stdio.h>                                                             

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

    printf( "Size of int[10][10]: %lu\n", sizeof(int[10][10]) );
    printf( "Size of int**: %lu\n", sizeof(int**) );

    return 0;
}

动态内存在编译时没有分配，它是在运行时编译的，因此编译器改变动态内存的创建方式，最终可能会修改程序的行为，（IE。通过分配）比连续块中可用的更多，并且malloc返回null）。

当然，你可以通过为100 ints分配足够的内存，然后自己做算术来获得连续的内存块：

int * mem = malloc( 10 * 10 * sizeof( int ) );

现在，mem是一个100个整数的连续块

int * array[10];
for ( int i = 0; i < 10; i++ )
    array[i] = &mem[10*i];

现在你有一个10 int *的数组，可用于索引到mem，就像之前一样（这个数组是静态分配的，但是如果你想从这个函数返回它你想要分配它是动态的。）

Answer 2

因为类型完全不同。

在第一种情况下，具有两个维度的数组中的类型以及每个维度的长度是已知的，因此可以直接计算地址，并引用一次。

在第二种情况下，类型完全不同，类型是双指针。指向某种类型指针数组的指针，在您的情况下为int。

编译器知道的所有内容是array是指向某个未知大小的指向int指针的数组的指针。 array是

int **array;

array[x]是指向int的指针。请注意，它只是指向int的指针。它没有说明它指向的int多少。

它可以只是一个int，也可能不是。指向int的每个指针都可以指向不同数量的int。

例如，array [0]可能指向10个整数。 array [1]可能指向二十int s。没有什么需要数组[x]指向与数组[y]相同数量的int。

这份工作属于你，程序员。编译器不知道任何事情。您可以为每个这样的指针正确地将每个指针分配给int到正确数量的int s，然后将正确数量的指针分配给int s首先。编译器不知道每个中有多少个，为了编写无错误的代码，以某种形式或方式跟踪它是你的工作。

欢迎使用C ++。

访问2D阵列时到底发生了什么

2 个答案: