我如何为这个二维数组动态分配空间有什么问题？答案

【问题标题】：What is wrong with how I'm dynamically allocating space for this 2d array?我如何为这个二维数组动态分配空间有什么问题？
【发布时间】：2020-02-15 19:15:06
【问题描述】：

我正在尝试创建一个 2D 数组，该数组将能够将 .txt 文件的每个字符存储为 2D 数组中的一个元素。

如何为它动态分配空间？

这就是我到目前为止所做的 malloc 它。（这是从 GeeksForGeeks 复制的）

char *arr[rownum2];

for (i = 0; i < rownum2; i++) {
    arr[i] = (char *)malloc(colnum * sizeof(char));

但是，我认为这是我程序中与内存相关的严重问题的根源，我也被告知其中某些部分是不必要的。

请问在这种特定场景下，我能否找到最合适的方式为二维数组动态分配内存？

【问题讨论】：

小sn-p看似合理，但没有上下文。
不需要的部分是：转换malloc提供的值，sizeof(char)定义为1。所以arr[i] = malloc(colnum);

标签： c arrays pointers memory malloc

【解决方案1】：

您发布的代码“OK”，只要您记得在分配的内存上调用free()，稍后在您的代码中，如下所示：

for (i=0;i<rownum2;i++) free(arr[i]);

...我还被告知有些部分是不必要的。

explicit cast is unnecessary，所以，而不是：

arr[i] =  (char *)malloc(colnum*sizeof(char));

只需使用：

arr[i] =  malloc(colnum*sizeof(char));

严格来说，sizeof(char) 也是不必要的（char 的大小始终为1），但为了清楚起见，您可以保留它。

【讨论】：

如果我稍后不调用 free 会发生什么，这会在我的函数中弄乱指针和内存位置的东西（我知道我没有给出很多上下文，但是您从经验中有何看法）？这与删除二维数组中的元素本质上是否相同，因为我将无法再访问它们？
是的 - 调用 free 释放分配的内存，然后尝试访问该内存的任何部分是一个错误（或充其量是未定义的行为）。如果您在使用完内存后没有调用free，那么您就有所谓的“内存泄漏”——如果您继续这样做，您的系统很快就会耗尽内存。

【解决方案2】：

从技术上讲，它不是二维数组，而是数组数组。不同的是，你不能用不同大小的线制作二维数组，但你可以用你的数组数组来做。

如果你不需要它，你可以分配rownum2*colnum元素并以arr[x+colnum*y]访问每个元素（它经常使用，因为所有数据都保存在一个地方，减少CPU缓存负载和一些系统内部存储需求每个分配的块的每个指针）。

此外，即使是不同大小的线数组也可以放入一维数组并像二维一样访问（至少，如果它们不改变大小甚至 RO）。您可以分配char body[total_size]，读取整个数组，分配char* arr[rownum2] 并设置每个arr[i]=body+line_beginning_offset。

顺便说一句，不要忘记没有实际的 C 字符串，因为它们不是以空值结尾的。您将需要一个额外的空项列。如果存储 ASCII 艺术，二维数组是一个很好的解决方案。

【讨论】：

【解决方案3】：

我在您的代码中看到的唯一严重问题是您正在转换malloc(3) 的返回值，并且您可能也忘记了#include <stdlib.h>（这是一种危险的鸡尾酒），这样，您正在破坏使用您在malloc(3) 之前进行的转换的调用的返回值。让我解释一下：

首先，您有（或没有，但我不得不猜测）64 位架构（现在很常见）并且系统中的指针是 64 位宽，而int 整数是 32 位宽。
您可能忘记在您的代码中使用#include <stdlib.h>（这也是我必须猜测的），因此编译器假设malloc(3) 实际上是一个返回int 的函数（这是C 中的遗留问题，如果您没有为编译单元外部的函数提供原型），因此编译器正在生成代码以从 malloc(3) 函数获取 32 位值，而不是 64 位指针（可能，但我必须也猜一猜）malloc(3) 实际返回。
您正在将 int 32 位值（已经不正确）转换为 64 位指针（更不正确，但我不得不猜测......），对整数值和指针之间的类型转换发出任何警告以消失，并且进行强制转换时保持静音（编译器假定，作为一个聪明的程序员，您是故意将强制转换放在那里的，并且您知道自己在做什么）
第一个（未定义的行为）返回值是（未定义的行为）刚刚切入 32 位，然后转换（从 int 到 char *，具有更多未定义的行为）以在您的代码中使用。这使得从malloc(3) 返回的原始指针在重新解释并转换为(char *) 时将具有完全不同的值。这会使您的指针指向不同的位置，并在执行时中断您的程序。

您的代码应该类似于（再次，必须使用 sn-p，因为您的代码不完整）：

#include <stdlib.h> /* for malloc() */

/* ... */

char *arr[rownum2];

for (i = 0; i < rownum2; i++) {
    arr[i] = malloc(colnum); /* sizeof(char) is always 1 */

最后我需要给你一个建议：

请阅读（并关注）how to create a minimal, verifiable example 页面，因为您可能缺少 #include 错误，我不得不猜测......我们必须猜测这里会发生什么。 这是您必须从这个答案中学到的最重要的事情。 发布完整、可编译和可验证的代码（即，您可以在发布之前检查失败的代码，而不是您在哪里选择的 sn-p你猜这个问题可能是）。您发布的代码确实不允许任何人验证它为什么会失败，因为它必须完成（并且可能修复）才能使其可执行。

【讨论】：