用于释放 2D、3D... 数组内存的 C 函数

Question

我有一个问题，在我的设置中我有这样的变量：

bool** array_2d_bool;
char** array_2d_char;

...

所以，为了释放内存，我有以下几点：

void free_bool(bool** mat, int m)
{
    int i;
    for (i = 0; i < m; i++)
    {
        free(mat[i]);
    }
    free(mat);
}

但是，我必须为要释放的每种类型的 2D 或 3D 数组编写一个函数。有没有办法写出这样的函数？：

void deallocate_2d(void**, int m)

这样我就可以只使用一个函数来释放任何二维数组...

Answer 1

您没有 nD 数组。指针不是数组。它们也有不同的语义。

使用真正的 nD 数组可以直接解除分配：

#define INNER 10
#define OUTER 20

int (*arr)[INNER] = malloc(sizeof(*arr) * OUTER);

...

free(arr);

除了声明之外，这对于更多维度都是直截了当的。 freeing 甚至是一样的。不需要单独的释放函数。

Answer 2

在计算科学中，malloc() 一个一维“数组”（即m 由n 矩阵doubles，做一个double *a=malloc(m*n*sizeof(double))）是非常标准的，然后自己进行索引计算，即获取存储在a 中的i,j 的元素，使用a[i*n+j]。这有几个优点，包括它消除了执行多个/嵌套malloc()s 和free()s 的需要，对程序员的认知开销几乎没有增加，特别是因为您可以在一个很少的内联函数或宏，并且很容易扩展到更高的维度。

更详细的解释可以在this answer找到。

Answer 3

bool** array_2d_bool;
char** array_2d_char;

这些不是二维数组，不能用于指向二维数组。充其量它们可以用来指向指针数组的第一个元素。

您想要使用指针数组的唯一原因是当您想要一个查找表时，其中每个指向的类型都有不同的长度，例如字符串查找表或链式哈希表。这不是这里的情况，你只需要一个二维数组。

使用指针到指针动态分配 2D 数组总是错误的，原因有很多：它不会创建实际的数组（所以你不能使用 memcpy() 和类似的上），它涉及复杂的分配/释放，可能导致泄漏，导致堆分段和更慢的分配，缓存性能差等等。

而是分配一个二维数组：

malloc( sizeof(bool[x][y] );

然后用数组指针指向它。

bool (*array_2d_bool)[x][y] = malloc( sizeof(bool[x][y] );

为了便于使用，指向这个数组数组中的第一个数组比指向整个二维数组要方便得多。所以改成这样：

bool (*array_2d_bool)[y] = malloc( sizeof(bool[x][y] );

现在您可以将其用作array_2d_bool[i][j]。

当你完成后，释放它：

free(array_2d_bool);