删除模板化 C++ 二维数组

Question

对 C++ 要求在二维数组中传递维度的烦恼让我开始研究模板化的 Matrix 类。我已经用 C# 编码了一段时间，所以我确定我在这里有点生疏了。

问题是，当我遇到试图删除二维数组的析构函数时，我得到了一个堆异常。

感激地接受任何帮助！

template <typename T>
class Matrix {
public:
    Matrix(int m, int n) : nRows(m), nCols(n) { 
        pMatrix = new T * [nRows]; 
        for (int i = 0; i < nCols; i++) {
            pMatrix[i] = new T[nCols];
        }
    }
    ~Matrix() { 
        if (pMatrix != NULL) { 
            for (int i = 0; i < nRows; i++) { delete[] pMatrix[i]; }
            delete[] pMatrix;
        }
    }
    T ** GetMatrix() const { return pMatrix; }
    T * Row(int i) const { return pMatrix[i]; }
    inline T Cell(int row, int col) const { return pMatrix[row][col]; }
    inline int GetNRows() const { return nRows; }
    inline int GetNCols() const { return nCols; }
private:
    int nRows, nCols;
    T ** pMatrix;
};

Answer 1

这是错误：

for (int i = 0; i < nCols; i++) {
        pMatrix[i] = new T[nCols];
}

循环应该是直到nRows，而不是nCols。

除此之外，让我告诉你我厌倦了分配二维数组时所做的一些事情。我必须做一个 3-d 数组。我使用了map，它从一个坐标映射 - 一个将 x、y、z 保存到我想要的类型的结构。

我工作得很快，无需分配或解除分配。分配给一个坐标很简单

mymap[Coord(x, y, z)] = whatever...

当然，我需要定义 Coord 结构并重载 < operator，但我发现这比尝试分配和解除分配 3-d 数组更方便。

当然，您需要检查此方案是否足够快。我用它使用OpenGL在一个大立方体内绘制单元格，完全没有抱怨。

Answer 2

关于这个错误，@CodeChords_man 解释得很对。我有关于实施的说明。我建议浏览this wonderful FAQ post。

除非您 100% 确定，否则不应使用动态内存分配

1. 你真的需要它
2. 你知道如何实现它

我不知道第一个，以及性能对您来说有多重要。但至于第二个，你至少违反了rule of three。你的课使用起来很不安全。如果你复制它，内存缓冲区将被双重删除。

您不应该害怕使用 STL 容器，它们快速且经过优化。至少std::vector，在很多场景下它和原始指针一样快。您可以使用std::vector 重写您的课程，如下所示：

template <typename T>
class Matrix {
public:
  typedef std::vector<T> MatrixRow;
  typedef std::vector<MatrixRow> MatrixBody;

  Matrix(int m, int n) : nRows(m), nCols(n), _body(m, MatrixRow(n)) {}

  const MatrixBody& GetMatrix() const { return _body; }
  const MatrixRow& GetRow(int i) const { return _body[i]; }

  inline T Cell(int row, int col) const { return _body[row][col]; }
  inline int GetNRows() const { return nRows; }
  inline int GetNCols() const { return nCols; }
private:
  int nRows, nCols;
  MatrixBody _body;
};

由于这个类没有使用动态内存分配，所以复制和分配是安全的。在这种情况下，您也不需要显式存储nRows 和nCols；您可以改用_body.size() 和_body[0].size()。

关于向量的底层向量，它使用相同的[i][j] 构造来取消引用。它很容易用begin() 和end() 进行迭代。如果您绝对需要在某些例程中使用原始指针，您可以随时使用&row[0] 访问它。

唯一可能的困难是您不能轻易地将MatrixBody 转换为T**。但请三思，也许您根本不需要使用T**。