Question

我想为C ++中的所有-1初始化一个大型的二维数组（例如1000x1000，尽管我想更大一些）。

如果我的数组是一维的，我知道我可以做：

int my_array[1000];
memset(my_array, -1, sizeof(my_array));

但是，memset不允许将数组的所有元素初始化为另一个数组。我知道我可以制作一个长度为1000000的一维数组，但是出于可读性的考虑，我更喜欢一个二维数组。我也可以在将二维数组初始化为所有0之后遍历二维数组以设置值，但是这部分代码将在我的程序中运行很多次，我不确定这将有多快。实现此目标的最佳方法是什么？

编辑后添加了最少的可重复示例：

int my_array[1000][1000];
// I want my_array[i][j] to be -1 for each i, j

Answer 1

使用GNU GCC，您可以：

int my_array[1000][1000] = { [0 .. 999] = { [0 .. 999] = -1, }, };

使用任何其他编译器，您需要：

int my_array[1000][1000] = { { -1, -1, -1, .. repeat -1 1000 times }, ... repeat { } 1000 times ... };

侧面说明：以下是分配，而不是初始化：

int my_array[1000][1000];
for (auto&& i : my_array) 
    for (auto&& j : i)
        j = -1;

所做的事情与for（int i = 0; i <1000; i ++）{for（int j = 0; j <1000; j ++）{{my_array [i] [j] = -1; }}？

这取决于。如果编译器性能较差，则无需优化等即可进行编译，那么可以。很可能不会。无论如何，不要使用索引。我相信在这种情况下，range based for loop会大致翻译为：

for (int (*i)[1000]  = my_array; i < my_array + 1000; ++i)
   for (int *j = *i; j < *i + 1000; ++j)
        *j = -1;

旁注：ch！计算每个循环的my_array + 1000和*i + 1000很麻烦。就像每个循环执行3次操作一样。这个CPU时间浪费了！可以轻松将其优化为：

for (int (*i)[1000]  = my_array, (*max_i)[1000] = my_array + 10000; i < max_i; ++i)
   for (int *j = *i, *max_j = *i + 1000; j < max_j; ++j)
        *j = -1;

循环中使用的my_array[i][j]转换为*(*(my_array + i) + j)（请参见aarray subscript operator）。指针算术得出的值等于*(*((uintptr_t)my_array + i * sizeof(int**)) + j * sizeof(int*))。计数操作my_array[i][j]在幕后进行乘法，加法，解引用，乘法，加法，解引用-类似于六项操作。（使用错误的或未优化的编译器时），您的版本可能会变慢。

也就是说，一个好的编译器应该将每个版本优化为相同的代码，如here所示。

这两个方法中的任何一个是否都比通过键入一百万个-1显式初始化它慢得多？

我相信分配每个数组元素（在这种特殊情况下，元素具有易于优化的类型int）将比初始化快或慢。它实际上取决于您的特定编译器和体系结构。不良的编译器可能会非常慢地迭代数组元素，因此将永远花费很长时间。另一方面，静态初始化可以将值嵌入程序中，因此程序大小将增加sizeof(int) * 1000 * 1000，并且在程序启动期间初始化程序的静态区域时将执行简单的memcpy。因此，与经过适当优化的分配循环相比，就速度和大量只读存储器而言，您将一无所获。

Answer 2

我有点惊讶。

我知道，它是C ++。而且，我永远不会使用纯C样式数组。

因此，被接受的答案也许是最好的。

但是，如果我们回到这个问题上

int my_array[1000];
memset(my_array, -1, sizeof(my_array));

和

int my_array[1000][1000];
// I want my_array[i][j] to be -1 for each i, j

然后，最简单，最快的解决方案与最初的假设相同：

int my_array[1000][1000];
memset(my_array, -1, sizeof(my_array));

没有区别。编译器甚至会对此加以优化，并使用快速汇编器循环指令。

Sizeof足够聪明。它将成功。并且内存是连续的：因此，它将起作用。快速。容易。

（好的编译器会对其他解决方案进行相同的优化）。

请考虑。

Answer 3

如果数组是静态的，则将其放置在顺序内存中（检查this question）。因此char [1000] [1000]等于char [1000000]（如果您的堆栈可以容纳那么多）。

如果数组是使用多维new创建的（例如char(*x)[5] = new char[5][5]），那么它也是连续的。

如果不是（如果使用动态分配创建），则可以在my question中找到的解决方案将n维数组映射到单个数组。

在C ++中将大型二维数组初始化为所有一个值

3 个答案: