在结构中需要“可变”大小的二维数组

Question

我正在尝试实现类似于Conway的生活游戏的单元格网格。

虽然每个单独的网格在两个维度上都应具有固定的大小，但我希望有一个Grid结构可以在两个维度上都具有任意大小。

这类似于如何将数组设置为任意大小，但是一旦初始化后的数组将具有固定的大小。

这是我到目前为止的内容：

typedef struct Cell {
    int data;
    // stuff to be added later
} Cell;

typedef struct Grid {
    unsigned width;
    unsigned height;
    Cell cell[][];
} Grid;

Grid initGrid(unsigned width, unsigned height) {
    Grid g;
    g.width = width;
    g.height = height;
    g.cell = malloc( sizeof(Cell)*width*height );
    return g;
}

但是我收到以下编译时错误：

main.c|12|note: declaration of `‘cell’ as multidimensional array must have bounds for all dimensions except the first|

如何定义Grid大小灵活的数据类型？

发布脚本：作为C新手，我认为以下方法会起作用：

typedef struct Grid {
    unsigned width;
    unsigned height;
    Cell cell[width][height];
} Grid;

发表评论后：每当我使用时，我总是不安malloc。我在这里正在做（或试图做）可怕的错误吗？

Answer 1

您无法使用cell[x][y]C中的双索引（）来做到这一点，无法表达每行要跳转的字节数是动态的。

因此，最好的方法（我认为）是使用一维数组手动进行索引。

放一个平原：

Cell *cell;

在struct（保持width和height）中，然后像这样进行索引：

set_cell(Grid *g, unsigned int x, unsigned int y, Cell value)
{
  g->cell[y * g->width + x] = value;
}

编译器将内联此代码的可能性不大，而且将会非常严格。可能比“锯齿状阵列”方法要快，后者使用更多的内存和另一层间接层。

分配很简单：

Grid initGrid(unsigned int width, unsigned int height)
{
    Grid g;
    g.width = width;
    g.height = height;
    g.cell = malloc(width * height * sizeof *g.cell);
    // add assert or error here, can't return NULL for value type
    return g;
}

如果您也想进行堆分配Grid，则可以将其与其元素一起分配。

是的，您需要free()在完成分配后进行分配，以免泄漏内存。严格来说，在现代系统上，无论程序何时结束，OS都将释放所有资源，但是无论如何，这都是释放代码的好方法：

void destroyGrid(Grid g)
{
  free(g.cell);
}