c : 使用 1d 数组的多维数组答案

【问题标题】：c : multidimensional array using 1d array under the coversc : 使用 1d 数组的多维数组
【发布时间】：2012-03-03 09:31:55
【问题描述】：

我正在尝试 malloc 一个巨大的 4d 数组（192 gig 可用）；但是输入的内容与输出的内容不匹配（请参见下面代码中的 assert() ）。（我把定义的尺寸变小了；但实际数字是：20,9000,195,120）

#define SIZE_A 1
#define SIZE_B 3
#define SIZE_C 4
#define SIZE_D 2

#define offSet(a,b,c,d) ( ((size_t) SIZE_A * SIZE_B * SIZE_C * a) + ((size_t) SIZE_B * SIZE_C * b) + ((size_t) SIZE_C * c) + d)

void xall(void)
{
int *aray = (int *) malloc( (size_t) SIZE_A * SIZE_B * SIZE_C *  SIZE_D  * sizeof(int));


int counter = 0;

    for (int a = 0; a < SIZE_A; ++a){
        for (int b = 0; b < SIZE_B; ++b){
            for (int c = 0; c < SIZE_C; ++c) {
                for (int d = 0; d < SIZE_D; ++d){
                    aray[ offSet(a,b,c,d) ] = counter++;

                }}}}


counter = 0;    
    for (int a = 0; a < SIZE_A; ++a){
        for (int b = 0; b < SIZE_B; ++b){
            for (int c = 0; c < SIZE_C; ++c) {
                for (int d = 0; d < SIZE_D; ++d){       
                    int value = aray[ offSet(a,b,c,d) ] ;
                    assert(value == counter++);

                }}}}
}

【问题讨论】：

标签： c dynamic macros multidimensional-array

【解决方案1】：

正如其他人所提到的，您的宏是错误的。解决这个问题很好，但我建议您直接分配一个多维数组，而不是手动滚动偏移宏。看看这个例子：

#include <assert.h>
#include <stdlib.h>

#define SIZE_A 1
#define SIZE_B 3
#define SIZE_C 4
#define SIZE_D 2

int main(void)
{
  int counter = 0;
  int (*array)[SIZE_A][SIZE_B][SIZE_C][SIZE_D] = 
          malloc(sizeof(int) * SIZE_A * SIZE_B * SIZE_C *  SIZE_D);

  for (int a = 0; a < SIZE_A; ++a)
    for (int b = 0; b < SIZE_B; ++b)
      for (int c = 0; c < SIZE_C; ++c) 
        for (int d = 0; d < SIZE_D; ++d)
          (*array)[a][b][c][d] = counter++;

  counter = 0;    
  for (int a = 0; a < SIZE_A; ++a)
    for (int b = 0; b < SIZE_B; ++b)
      for (int c = 0; c < SIZE_C; ++c)
        for (int d = 0; d < SIZE_D; ++d)
        {
          int value = (*array)[a][b][c][d];
          assert(value == counter++);
        }

  return 0;
}

本例中分配的数组的内存布局与您的问题完全相同，但为什么不让编译器为您完成工作呢？

暂且不说——不要在 C 程序中强制转换 malloc() 调用的返回值。从void * 的转换是隐式的，使用显式转换可以隐藏隐式函数声明警告，否则您会得到 - 例如，如果您忘记包含stdlib.h。

【讨论】：

好点，但问题是 Visual c 的维度太大：数组的总大小超过 4 GB，我收到关于数组大小太大的 C2148 错误。
但是您可以分配那么多并将其分配给一个简单的指针吗？我不明白。
如果您的阵列大于 4 GB，您应该将更多内存放入您的 comp 并使用 64 位操作系统。
C2148 错误表示 array 的总大小不得超过 2^31-1 字节。但是您仍然可以malloc 更多。所以这只是一个编译器限制。
@mikithskegg：我使用的是 64 位操作系统，我的工作站最大容量为 192 gig（没错，是千兆字节，而不是兆字节）。还有其他建议吗？

【解决方案2】：

您的宏不太正确。改成这样：

#define offSet(a,b,c,d) ( ((size_t) SIZE_B * SIZE_C * SIZE_D * a) + ((size_t) SIZE_C * SIZE_D * b) + ((size_t) SIZE_D * c) + d)

基本上你的SIZE_X 移动了 1 个字母。

我还建议在你的宏参数周围加上()：

#define offSet(a,b,c,d) ( ((size_t) SIZE_B * SIZE_C * SIZE_D * (a)) + ((size_t) SIZE_C * SIZE_D * (b)) + ((size_t) SIZE_D * (c)) + (d) )

【讨论】：

【解决方案3】：

我似乎应该这样定义宏：

#define offSet(a,b,c,d) ( ((size_t)  SIZE_B * SIZE_C *SIZE_D * a) + ((size_t)  SIZE_C *SIZE_D * b) + ((size_t) SSIZE_D * c) + d)

【讨论】：

【解决方案4】：

在某些操作系统中，每个进程的内存分配存在限制。通常可以更改默认值。

其他人，在调用 malloc 时甚至不分配实际内存，例如 Linux，以后尝试写入它时可能会失败，但我想这不是你的情况。

尝试检查您是否可以控制系统上每个进程的最大分配内存。希望你能找到答案，确实很有趣。

一些阅读材料：

http://duartes.org/gustavo/blog/post/anatomy-of-a-program-in-memory http://www.linux-mag.com/id/827/

【讨论】：