二维数组与数组数组

Question

二维数组和数组数组有什么区别？

我读过 cmets，例如 @Dave's，似乎可以区分两者。

如果他使用 2d 数组或指向数组的指针类型而不是数组数组，这将中断。 ——戴夫

我一直以为都是指：

int arr_arr[][];

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编辑： @FutureReader，你不妨看看How do I use arrays in C++?

Answer 1

这里有四个不同的概念。

• 二维数组： int arr[][]。它不能在任何方向上调整大小，并且是连续的。索引它与((int*)arr)[y*w + x] 相同。必须静态分配。
• 指向数组的指针： int (*arr)[]。它只能调整大小以添加更多行，并且是连续的。索引它与((int*)arr)[y*w + x] 相同。必须动态分配，但可以释放free(x)；
• 指针到指针： int **arr。它可以在任何方向调整大小，不一定是方形的。通常是动态分配的，不一定是连续的，释放取决于它的构造。索引与*(*(arr+y)+x) 相同。
• 指针数组： int *arr[]。它只能调整大小以添加更多列，并且不一定是方形的。调整大小和释放也取决于构造。索引与*(*(arr+y)+x) 相同。

每一个都可以使用arr[y][x]，导致混乱。

Answer 2

二维数组是定义为数组的数组。

Dave 的意思是，在这种情况下，二维数组的定义之间存在不同的语义，如下所示：

int x[][];

这个：

int *x[];

或者这个：

int **x;

Answer 3

这里的答案有点微妙。

数组数组的定义如下：

int array2[][];

指向数组的指针类型定义为：

int (*array2)[];

指针数组类型定义为：

int* array2[];

编译器对这两者的处理方式略有不同，实际上还有一个选择：

int** array2;

很多人都被告知这三个是相同的，但是如果您对编译器了解更多，您肯定会知道差异很小，但确实存在。如果您将一个程序替换为另一个程序，很多程序都会运行，但在编译器和 ASM 级别，情况并不相同。一本关于 C 编译器的教科书应该提供更深入的答案。

此外，如果有人对二维数组的实现感兴趣，则有多种方法在效率上有所不同，具体取决于具体情况。您可以将 2D 数组映射到 1D 数组，从而在处理线性化数据时确保空间局部性。如果您想要易于编程，并且如果您需要单独操作行/列，则可以使用数组数组。有某些阻塞类型和其他奇特的设计是缓存智能的，但如果你是用户，你很少需要知道实现。

希望我能帮上忙！

Answer 4

下面是一个二维数组，可以称为数组数组：

int AoA[10][10];

以下是指向已设置为用作二维数组的指针的指针：

int **P2P = malloc(10 * sizeof *P2P);
if(!P2P) exit(1);
for(size_t i = 0; i < 10; i++)
  {
    P2P[i] = malloc(10 * sizeof **P2P);
    if(!P2P[i])
      {
        for(; i > 0; i--)
            free(P2P[i - 1]);
        free(P2P); 
      }
  }

两者都可以通过AoA[x][y] 或P2P[x][y] 访问，但两者不兼容。特别是，P2P = AoA 是新手有时期望工作但不会工作的东西 - P2P 期望指向指针，但是当 AoA 衰减为指针时，它是一个指针指向数组 em>，特别是int (*)[10]，这不是P2P 应该是的int **。

Answer 5

二维数组可以包括：

int x[width * height]; // access: x[x + y * width];

来自维基百科：

对于二维数组，索引为 i,j 的元素将有 地址 B + c · i + d · j，其中系数 c 和 d 是行 和列地址分别递增。