Question

抱歉，我是c的新手，我正在尝试使用malloc创建两个2-D阵列。有人告诉我，这种方法在计算上比通过for循环（对于大型数组）创建数组指针数组更有效。

int i, j;
double **PNow, **PNext, *Array2D1, *Array2D2;

//Allocate memory
PNow = (double**)malloc(3 * sizeof(double*));
PNext = (double**)malloc(3 * sizeof(double*));
Array2D1 = (double*)malloc(5 * sizeof(double));
Array2D2 = (double*)malloc(5 * sizeof(double));

//Create 2-Dimensionality
for(i = 0; i < 3; i++)
{
    PNow[i] = Array2D1 + i * 5;
    PNext[i] = Array2D2 + i * 5;
};


//Define Element Values
for(i = 0; i < 3; i++)
{
    for(j = 0; j < 5; j++)
    {
        PNow[i][j] = 10.*(i + j);
        PNext[i][j] = 1000.*(i + j);
    };
};


//Output two matrices side-by-side.
for(i = 0; i < 3; i++)
{
    for(j = 0; j < 5; j++)
    {

        printf("%6lg", PNow[i][j]);
        if(j == 4)
        {
            printf("|");
        };
    };
    for(j = 0; j < 5; j++)
    {

        printf("%6lg", PNext[i][j]);
        if(j == 4)
        {
            printf("\n");
        };
    };
};

我的问题是第一个矩阵（PNow）结果如我所料，但由于某种原因，PNext中的一半值是PNow的值，我不能为我的生活弄清楚为什么它是这样做？我显然错过了一些东西..而且我对“Array2D1 + i * 5”正在做什么以及如何使PNow成为二维数组并不过分清楚？

任何帮助都会非常感激。谢谢。

P.S。这是我得到的输出，所以你可以看到我的意思：

 0    10    20    30    40|    20    30    40    50    20
10    20    30    40    50|    30    40    50    60  5000
20    30    40    50    60|  2000  3000  4000  5000  6000

Answer 1

在C中你没有强制转换mallocs的结果，所以你的malloc行应该是

PNow = malloc(3*sizeof(double*));

您的问题是，您实际上并未在Array2D1和Array2D2中分配足够的内存。当您移过阵列中的第一个“行”时，您将超出分配的内存！所以你处于未定义的行为领域。在你的情况下，看起来你的两个矩阵相互重叠（虽然我的测试只是抛出一个错误）。您可以通过两种方式解决此问题：

在malloc中指定矩阵的完整大小，并按照以下方式执行：

Array2D1 = malloc(15*sizeof(double));
Array2D2 = malloc(15*sizeof(double));

或者在for循环中使用malloc：

for(i=0; i<3; i++){
    PNow[i] = malloc(5*sizeof(double));
    PNext[i] = malloc(5*sizeof(double));
}

编辑：关于每个例子中的释放主题

对于第一个例子，释放是直截了当的

free(PNow);
free(PNext);
free(Array2D1);
free(Array2D2);

对于第二个，您必须遍历每一行并单独释放

for (i = 0; i < 3; i++) {
    free(PNow[i]);
    free(PNext[i]);
}

Edit2：实际上，如果您要使用预处理器宏对行和列进行硬编码，那么就没有理由使用malloc。你可以这样做：

#define ROW 3
#define COL 5

double PNow[ROW][COL], PNext[ROW][COL];

Edit3：至于Array2D1 + i * 5正在做什么，PNow是一个指针数组，Array2D1是一个指针。通过添加i * 5，您将指针递增i * 5（即，说“给我一个指向i * 5的内存的指针，距Array2D1一倍。”所以，你正在为PNow填充指向行的适当大小的内存块的开头的指针。

Answer 2

您的代码没有2D数组，也就是矩阵。你的指针也不能指向这样的对象。

可以指向2D数组的正确指针将声明为：

2016-06-03 21:00:14 > user1 has connected.
2016-06-03 21:00:22 > foobar disconnected.
2016-06-03 21:00:22 > foobar disconnected.
2016-06-03 21:00:29 > user2 has connected.
2016-06-03 21:00:29 > user2 has disconnected.
2016-06-03 21:00:30 > user2 has disconnected.
2016-06-03 21:00:30 > user2 has disconnected.

分配是直截了当的：

#define ROWS 4
#define COLS 5

double (*arr)[COLS];

删除类似内容：

arr = malloc(sizeof(*arr) * ROWS);

索引就像：

free(arr);

请注意相同的语法。语义不同。

没有必要也不需要手工制作的指针数组。

上面的代码显示了另一个重要规则：不要使用魔术值。请改用类似常量的宏。这些应该在代码的开头或配置部分arr[row][col]（通常位于文件顶部附近或不同的头文件）。所以，如果你稍后改变，例如维度的长度，您不必编辑您明确写入的所有位置，而只需更改宏一次。

虽然上面的代码使用常量，但您也可以使用维度的变量。这是标准C，称为可变长度数组（VLA）。如果将数组传递给其他函数，则必须将它们作为附加参数传递：

#defined

请记住，数组参数会衰减到指向第一个元素的指针，因此void f(size_t rows, size_t cols, double a[rows][cols]);实际上与上面的a相同。最外层的尺寸可以省略，但是无论如何你都需要它，文档也可以指定它。

使用malloc的2-D矩阵无法分配正确的值

2 个答案: