在 C 中动态分配结构的二维矩阵

Question

我正在用 C 语言编写一个程序，它将读取位图格式的图像，并调整一些图像参数，如颜色、使图像灰度等。我已经加载了图像，并将图像标题存储在 2结构遵循 Microsoft 的文档，here。我在为 2D 数组动态分配内存时遇到问题，该数组将用作要写出的新图像。矩阵中的每个索引都是一个 RGB 结构 PX_RGB：

typedef struct RGB {
    BYTE rgbPK_BLUE;
    BYTE rgbPK_GREEN;
    BYTE rgbPK_RED;
} PX_RGB;

我已经阅读了许多主题，其中最有帮助的是： Calloc a Two-Dimensional Array，而这个帮助不大： I have problems making a function to handle a matrix using calloc。 （BYTE 只是 uint8_t 的别名）。如果我天真地仅根据输入图像中的字节数和structs 的大小进行分配：

PX_RGB *new_image = calloc(img_information.bi_size_image, sizeof(PX_RGB));

我无法像矩阵一样索引它（即new_image[i][j] = ... 第一个线程的 cmets 和响应似乎表明将一个图像尺寸放在左侧并以这种方式分配：

PX_RGB (*new_image)[image_width] = calloc(image_height, image_width * sizeof(PX_RGB));

但是编译器对此并不满意，因为任何潜在图像的大小在编译时都是未知的。还有一个不同的解决方案，但这似乎没有做任何事情 - 检查NULL 也没有尝试索引它的代码似乎做任何事情：

PX_RGB **new_image;
new_image = calloc(image_height, image_width * sizeof(new_image));

if (new_image == NULL) { printf("\nError: Could not allocate image memory.\n"); return -1; }
for (int i = 0; i < image_height; i++)
{
    for (int j = 0; j < image_width; j++)
    {
        new_image[i][j].rgbPK_BLUE = j;
        printf("\nIndex [%d][%d] = %d", i, j, new_image[i][j].rgbPK_BLUE);
    }
}

我已经在第一个线程中看到这被用作答案，但是在 ([3]) 中需要的列数是已知的并且是硬编码的。 我遇到了这个公式来获得正确的行偏移here，我认为这个测试代码似乎可以正常工作：

PX_RGB *new_image = calloc(image_height, image_width * sizeof(new_image));

int offset = 0;

for (int i = 0; i < image_height; i++)
{
    for (int j = 0; j < image_width; j++)
    {
        offset = (j * image_width) + i;
        new_image[offset].rgbPK_BLUE = j;
        printf("\nIndex [%d][%d] = %d", i, j, new_image[offset].rgbPK_BLUE);
    }
}

那么，有没有办法按照我想要的方式索引动态分配的内存？理想情况下，我想将我的新图像传递给这样的操作函数：

void grayscale(int image_height, int image_width, PX_RGB new_image[image_height][image_width])
{
    return;
}

因为我已经看到其他代码这样做了，我很困惑为什么我不能让我的版本工作，以及我做错了什么。我应该说我从哈佛在 edX 上关于计算机科学的公开讲座系列中得到了这个项目的想法，他们似乎以我想要的方式实现了这个逻辑。非常感谢您的帮助，干杯！

Answer 1

您可以通过以下小技巧将其作为矩阵访问：

new_image[i][j] == *(new_image + (i*num_of_columns) + j);

因为二维数组只不过是一个具有连续内存分配的线性数组。 或者，您可以将其类型转换为

typedef Px_RGB (*ptype)[no_of_columns];
ptype new_image_indexed = (ptype)new_image;

现在 new_image_indexed 可以访问为

new_image_indexed[i][j];