C ++中的二维布尔数组初始化答案

【问题标题】：2d boolean array initialization in c++C ++中的二维布尔数组初始化
【发布时间】：2011-12-26 09:51:18
【问题描述】：

我不太会使用 C，最近我对二维数组初始化问题感到困惑。我需要调试某人的代码并坚持以下（她的原始代码）：

const int location_num = 10000;
bool **location_matrix;
if (node_locations)
    {
        location_matrix = (bool **)malloc(location_num*sizeof(bool *));
        if (!location_matrix)
        {
                cout<<"error 1 allocating location_matrix" << endl;
                exit;
        }
        for (i=0; i<location_num; i++)
        {
                location_matrix[i] = (bool *) malloc(location_num*sizeof(bool ));
                if (!location_matrix[i])
                {
                        cout<<"error 2 allocating location_matrix" << endl;
                        exit;
                }
                for (j=0; j<location_num; j++)
                        location_matrix[i][j] = false;
        }
    }

我认为是多余的，所以我将其更改为：

location_matrix[location_num][location_num] = { {false} };

但是，分段错误发生在运行时。我的问题是：上面的代码是如何失败的？如果看起来正确，那么动态分配和静态分配有什么区别？只是因为维度可能不是恒定的，所以我们需要动态地做吗？另外，只是为了好奇，我如何 malloc 存储指针的二维数组？谢谢。

【问题讨论】：

你为什么用malloc(n * sizeof(T))而不是new T[n]？

标签： c++ initialization multidimensional-array

【解决方案1】：

更改可能需要堆栈上大约 100MB (10,000 * 10,000 * 1)，因此分段错误可能是由于堆栈溢出。

编辑我最初在答案中说 400MB，但@Mooing Duck 指出 bool 可能是 1 个字节。我在想 Win32 BOOL（根本没有真正的原因），它被定义为 int。

【讨论】：

我不知道c，但是c++中内存不足时，系统会打印“bad alloc”，那你是说segmentation fault也可以代表c中的堆栈溢出？
这取决于编译器，但堆栈上的“分配”基本上是堆栈指针的加法（或减法......我现在忘记它通常是上升还是下降）。如果没有启用堆栈检查，那么任何越过有效堆栈的对该局部变量的读/写操作都将访问有效地址空间之外的内存，这可能会导致分段错误。
@MarkWilkins：我认为（在大多数实现中）布尔值只有 1 个字节。不过，StackOverflow 似乎很有可能。
@Mooing Duck：这可能是真的。我会编辑它。我是基于 Win32 BOOL（没有充分理由）的，它是 4 个字节。

【解决方案2】：

我实际上没有发现代码有任何问题。

以下代码不起作用，因为location_matrix 未分配：

location_matrix[location_num][location_num] = { {false} };

GCC 将允许以下内容（作为扩展）：

bool location_matrix[location_num][location_num] = { {false} };

但它会破坏你的堆栈，因为10000 x 10000 太大了。

目前，您的代码使用动态分配。这是正确的做法，因为矩阵太大而无法作为静态数组完成（并且可能会超出堆栈）。

至于您的最后一个问题，“如何制作一个存储指针的二维数组”：它可以与您当前的代码几乎相同的方式完成。只需将bool 更改为int*。

因此，NULL int 指针的二维数组将如下所示：

int ***location_matrix;
if (node_locations)
{
    location_matrix = (int***)malloc(location_num*sizeof(int**));
    if (!location_matrix)
    {
            cout<<"error 1 allocating location_matrix" << endl;
            exit;
    }
    for (i=0; i<location_num; i++)
    {
            location_matrix[i] = (int**) malloc(location_num*sizeof(int*));
            if (!location_matrix[i])
            {
                    cout<<"error 2 allocating location_matrix" << endl;
                    exit;
            }
            for (j=0; j<location_num; j++)
                    location_matrix[i][j] = NULL;
    }
}

【讨论】：

location_num 是编译时初始化的本地 const int 所以这段代码应该在 C++ 中工作（即使没有编译器扩展），除非我暂时感到困惑。
@KonradRudolph：我将数组初始化器称为 GCC 扩展。
初始化程序在我看来也不错。现在，你当然是正确的大小。

【解决方案3】：

标准库是你的朋友。

#include <vector>

int
main()
{
  int location_num = 1000;
  std::vector<std::vector<bool> > location_matrix(location_num, std::vector<bool>(location_num, false));
}

【讨论】：

请注意 vector 有问题 - 它不是真正的布尔数组。标准库专用于 vector ，因此它将位打包到动态位集的尝试中。如果您确实需要一个布尔数组，以便 .data() 为您提供指向 bool* 的指针，然后将 std::deque 放入其中。

【解决方案4】：

其次，数组可能太大而无法放入堆栈，因此您需要动态分配它——但您可以简化代码，只要difference between a 2-dimensional array and an array of pointers 不会成为问题（因为它如果您需要将数组传递给函数或对其使用指针运算）。

你可以这样使用：

bool (*location_matrix)[location_num];

location_matrix = (bool (*)[location_num])calloc( location_num, 
                                                  location_num * sizeof(bool) );

...为整个二维数组分配空间，并提供指向bool 数组的指针，每个数组包含location_num 元素。

【讨论】：