C语言 二维数组（指针）动态分配和释放（转）

C 二维数组（指针）动态分配和释放

先明确下概念：

所谓32位处理器就是一次只能处理32位，也就是4个字节的数据，而64位处理器一次就能处理64位，即8个字节的数据。如果我们将总长128位的指令分别按照16位、32位、64位为单位进行编辑的话：旧的16位处理器，比如Intel 80286 CPU需要8个指令，32位的处理器需要4个指令，而64位处理器则只要两个指令，显然，在工作频率相同的情况下，64位处理器的处理速度会比16位、32位的更快。而且除了运算能力之外，与32位处理器相比，64位处理器的优势还体现在系统对内存的控制上。由于地址使用的是特殊的整数，而64位处理器的一个ALU（算术逻辑运算器）和寄存器可以处理更大的整数，也就是更大的地址。传统32位处理器的寻址空间最大为4GB（2的32次方 = 4294967296bit = 4G左右），使得很多需要大容量内存的数据处理程序在这时都会显得捉襟见肘，形成了运行效率的瓶颈。而64位的处理器在理论上则可以达到1800万个TB，1TB等于1024GB，1GB等于1024MB，所以64位的处理器能够彻底解决32位计算系统所遇到的瓶颈现象，速度快人一等，对于那些要求多处理器可扩展性、更大的可寻址内存、视频/音频/三维处理或较高计算准确性的应用程序而言，64位处理器可提供卓越的性能。

32位（bit）和64位（bit）系统的指针占的内存不一样，注意B与b不同，B是Byte（字节），b是bit（位） 1GB=1024MB,1MB=1024KB,1KB=1024B,1B=8bit

在32位的系统中，所有指针都占4 bytes。cpu决定内存的编址,如32位CPU有32条地址总线,对应的地址格式为 10 01 .... 01 01 = 32bit =4byte，32位的系统其寻址能力为32个二进制位，应该是4个字节的长度，指针大小是4byte.

64位 -> 01 01 10 10 ....01 = 64bit =8byte，64位的系统其寻址能力为64个二进制位，应该是8个字节的长度，所以指针大小是8byte。以下都是内容都是32位系统指针。

(1)已知第二维

1.  
   char (*a)[N]; //指向数组的指针
2.  
    
3.  
   a = (char (*)[N])malloc(sizeof(char *) * m);
4.  
    
5.  
   printf("%d\n", sizeof(a)); //4，指针
6.  
    
7.  
   printf("%d\n", sizeof(a[0]));//N，一维数组
8.  
    
9.  
   free(a);

(2)已知第一维

1.  
   char* a[M]; //指针的数组
2.  
    
3.  
   int i;
4.  
    
5.  
   for(i=0; i<M; i++)
6.  
    
7.  
   a[i] = (char *)malloc(sizeof(char) * n);
8.  
    
9.  
   printf("%d\n", sizeof(a)); //4*M，指针数组
10.  
     
11.  
    printf("%d\n", sizeof(a[0]));//4，指针
12.  
     
13.  
    for(i=0; i<M; i++)
14.  
     
15.  
    free(a[i]);

(3)已知第一维，一次分配内存(保证内存的连续性)

1.  
   char* a[M]; //指针的数组
2.  
    
3.  
   int i;
4.  
    
5.  
   a[0] = (char *)malloc(sizeof(char) * M * n);
6.  
    
7.  
   for(i=1; i<M; i++)
8.  
    
9.  
   a[i] = a[i-1] + n;
10.  
     
11.  
    printf("%d\n", sizeof(a)); //4*M，指针数组
12.  
     
13.  
    printf("%d\n", sizeof(a[0]));//4，指针
14.  
     
15.  
    free(a[0]);

(4)两维都未知

1.  
   char **a;
2.  
    
3.  
   int i;
4.  
    
5.  
   a = (char **)malloc(sizeof(char *) * m); //分配指针数组
6.  
    
7.  
   for(i=0; i<m; i++)
8.  
    
9.  
   {
10.  
     
11.  
    a[i] = (char *)malloc(sizeof(char) * n); //分配每个指针所指向的数组
12.  
     
13.  
    }
14.  
     
15.  
    printf("%d\n", sizeof(a)); //4，指针
16.  
     
17.  
    printf("%d\n", sizeof(a[0])); //4，指针
18.  
     
19.  
    for(i=0; i<m; i++)
20.  
     
21.  
    {
22.  
     
23.  
    free(a[i]);
24.  
     
25.  
    }
26.  
     
27.  
    free(a);

(5)两维都未知，一次分配内存(保证内存的连续性)

1.  
   char **a;
2.  
    
3.  
   int i;
4.  
    
5.  
   a = (char **)malloc(sizeof(char *) * m); //分配指针数组
6.  
    
7.  
   a[0] = (char *)malloc(sizeof(char) * m * n);//一次性分配所有空间
8.  
    
9.  
   for(i=1; i<m; i++)
10.  
     
11.  
    {
12.  
     
13.  
    a[i] = a[i-1] + n;
14.  
     
15.  
    }//采用如上内存分配方法，意味着将a的值初始化为m*n的二维数组首地址,且这块内存连续
16.  
     
17.  
    printf("%d\n", sizeof(a)); //4，指针
18.  
     
19.  
    printf("%d\n", sizeof(a[0])); //4，指针
20.  
     
21.  
    free(a[0]);
22.  
     
23.  
    free(a);

采用（5）方法定义**data，分配M*256空间，调试如下：

换算为十进制分别为：

$1=140737353293840  $8  =6897728
$2=140737353294096  $9  =6897736
$3=140737353294352  $10=6897744

$1,$2,$3分别相差256

$8,$9,$10分别相差8（64位系统）

2.C++动态分配二维数组2.C++动态分配二维数组

(1)已知第二维

1.  
   char (*a)[N]; //指向数组的指针
2.  
    
3.  
   a = new char[m][N];
4.  
    
5.  
   printf("%d\n", sizeof(a)); //4，指针
6.  
    
7.  
   printf("%d\n", sizeof(a[0])); //N，一维数组
8.  
    
9.  
   delete[] a;

(2)已知第一维

1.  
   char* a[M]; //指针的数组
2.  
    
3.  
   for(int i=0; i<M; i++)
4.  
    
5.  
   a[i] = new char[n];
6.  
    
7.  
   printf("%d\n", sizeof(a)); //4*M，指针数组
8.  
    
9.  
   printf("%d\n", sizeof(a[0])); //4，指针
10.  
     
11.  
    for(i=0; i<M; i++)
12.  
     
13.  
    delete[] a[i];

(3)已知第一维，一次分配内存(保证内存的连续性)

1.  
   char* a[M]; //指针的数组
2.  
    
3.  
   a[0] = new char[M*n];
4.  
    
5.  
   for(int i=1; i<M; i++)
6.  
    
7.  
   a[i] = a[i-1] + n;
8.  
    
9.  
   printf("%d\n", sizeof(a)); //4*M，指针数组
10.  
     
11.  
    printf("%d\n", sizeof(a[0])); //4，指针
12.  
     
13.  
    delete[] a[0];

(4)两维都未知

1.  
   char **a;
2.  
    
3.  
   a = new char* [m]; //分配指针数组
4.  
    
5.  
   for(int i=0; i<m; i++)
6.  
    
7.  
   {
8.  
    
9.  
   a[i] = new char[n]; //分配每个指针所指向的数组
10.  
     
11.  
    }
12.  
     
13.  
    printf("%d\n", sizeof(a)); //4，指针
14.  
     
15.  
    printf("%d\n", sizeof(a[0])); //4，指针
16.  
     
17.  
    for(i=0; i<m; i++)
18.  
     
19.  
    delete[] a[i];
20.  
     
21.  
    delete[] a;

(5)两维都未知，一次分配内存(保证内存的连续性)

1.  
   char **a;
2.  
    
3.  
   a = new char* [m];
4.  
    
5.  
   a[0] = new char[m * n]; //一次性分配所有空间
6.  
    
7.  
   for(int i=1; i<m; i++)
8.  
    
9.  
   {
10.  
     
11.  
    a[i] = a[i-1] + n; //分配每个指针所指向的数组
12.  
     
13.  
    }
14.  
     
15.  
    printf("%d\n", sizeof(a)); //4，指针
16.  
     
17.  
    printf("%d\n", sizeof(a[0])); //4，指针
18.  
     
19.  
    delete[] a[0];
20.  
     
21.  
    delete[] a;

多说一句：new和delete要注意配对使用，即有多少个new就有多少个delete，这样才可以避免内存泄漏！

3.静态二维数组作为函数参数传递

如果采用上述几种方法动态分配二维数组，那么将对应的数据类型作为函数参数就可以了。这里讨论静态二维数组作为函数参数传递，即按照以下的调用方式：

1.  
   int a[2][3];
2.  
    
3.  
   func(a);

C语言中将静态二维数组作为参数传递比较麻烦，一般需要指明第二维的长度，如果不给定第二维长度，则只能先将其作为一维指针传递，然后利用二维数组的线性存储特性，在函数体内转化为对指定元素的访问。

首先写好测试代码，以验证参数传递的正确性：

 

(1)给定第二维长度

1.  
   void func(int a[][N])
2.  
    
3.  
   {
4.  
    
5.  
   printf("%d\n", a[1][2]);
6.  
    
7.  
   }

(2)不给定第二维长度

1.  
   void func(int* a)
2.  
    
3.  
   {
4.  
    
5.  
   printf("%d\n", a[1 * N + 2]);//计算元素位置
6.  
    
7.  
   }

注意：使用该函数时需要将二维数组首地址强制转换为一维指针，即func((int*)a);注意：使用该函数时需要将二维数组首地址强制转换为一维指针，即func((int*)a);

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