如何在 C++ 中动态分配连续的二维数组？

Question

我需要一个二维字符数组，用于垃圾 API，它绝对需要使用数组而不是向量（非常强调这一点，因为我所有的搜索都只有“使用向量”的答案。我希望我能）。

我认为这样做的方法是分配一个大小为行*字符长度的外部数组，而不是这样做：

char** arr;
arr = new char*[100];
// for loop that allocates the internal arrays

但我不确定需要使用什么方法才能使其连续？我是否需要先分配一个巨大的一维数组，然后将一维数组分块分配给二维数组？

Answer 1

正如其他答案所说：分配n * m条目来创建连续数据，然后可以将其包装在指针中以创建二维数组。

...绝对需要使用数组而不是向量...

我不确定是否vector是基于所使用的 API 或要求的约束 - 但值得注意的是，它vector 可以用于实现的内存管理- 同时仍然使用原始数据（可以通过&vec[0]或访问） vec.data()，它返回指向数组第一个元素的指针，并且可以与接受原始指针的函数一起使用）。

由于这个问题是关于 c++ 的，因此一种选择是将 a 数组包装n * m在 a 中class，该数组的作用类似于二维数组，但实际上是连续的。

一个简单的例子可以是：

class array_2d
{
public:

   array_2d( std::size_t rows, std::size_t columns )
     : m_rows(rows), m_cols(columns), m_array( new char[rows * columns] )
   {
   }

   ~array_2d()
   {
       delete [] m_array;
   }

   // row-major vs column-major is up to your implementation
   T& operator()( std::ptrdiff_t row, std::ptrdiff_t col )
   {
      // optional: do bounds checking, throw std::out_of_range first

      return m_array[row * m_cols + col];
      // alternatively:
      // return m_array[col * m_rows + row];
   }

   // get pointer to the array (for raw calls)
   char* data()
   {
     return m_array;
   }

private:

   char* m_array; 
   std::size_t m_rows;
   std::size_t m_cols;
};

（理想情况下char*是std::unique_ptr<char[]>或std::vector<char>避免内存泄漏情况，但既然你说vector不可行，我就尽量写这个）

此示例重载了调用运算符 ( operator()) ——但这也可以是一个命名函数，例如at(...); 选择取决于你。这种类型的使用将是：

auto array = array_2d(5,5); // create 5x5 array
auto& i01 = array(0,1); // access row 0, column 1

或者，如果[][]语法对于表现得像二维数组（而不是(r,c)语法）很重要，您可以从对重载operator []（未经测试）的调用返回代理类型：

class array_2d_proxy
{
public:
   array_2d_proxy( char* p ) : m_entry(p){}

   char& operator[]( std::ptrdiff_t col ){ return m_entry[col]; }

private:

   char* m_entry;
};

class array_2d
{
  ...
  array_2d_proxy operator[]( std::ptrdiff_t row )
  {
    return array_2d_proxy( m_array + (row * m_cols) );
  }
  ...
};

这将允许您拥有“正常”的二维数组语法，同时仍然是连续的：

auto& i00 = array[0][0];