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C語言 二維數組(指針)動態分配和釋放(轉)

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C 二維數組(指針)動態分配和釋放

先明確下概念:

所謂32位處理器就是一次只能處理32位,也就是4個字節的數據,而64位處理器一次就能處理64位,即8個字節的數據。如果我們將總長128位的指令分別按照16位、32位、64位為單位進行編輯的話:舊的16位處理器,比如Intel 80286 CPU需要8個指令,32位的處理器需要4個指令,而64位處理器則只要兩個指令,顯然,在工作頻率相同的情況下,64位處理器的處理速度會比16位、32位的更快。而且除了運算能力之外,與32位處理器相比,64位處理器的優勢還體現在系統對內存的控制上。由於地址使用的是特殊的整數,而64位處理器的一個ALU(算術邏輯運算器)和寄存器可以處理更大的整數,也就是更大的地址。傳統32位處理器的尋址空間最大為4GB(2的32次方 = 4294967296bit = 4G左右),使得很多需要大容量內存的數據處理程序在這時都會顯得捉襟見肘,形成了運行效率的瓶頸。而64位的處理器在理論上則可以達到1800萬個TB,1TB等於1024GB,1GB等於1024MB,所以64位的處理器能夠徹底解決32位計算系統所遇到的瓶頸現象,速度快人一等,對於那些要求多處理器可擴展性、更大的可尋址內存、視頻/音頻/三維處理或較高計算準確性的應用程序而言,64位處理器可提供卓越的性能。

32位(bit)和64位(bit)系統的指針占的內存不一樣,註意B與b不同,B是Byte(字節),b是bit(位) 1GB=1024MB,1MB=1024KB,1KB=1024B,1B=8bit

在32位的系統中,所有指針都占4 bytes。cpu決定內存的編址,如32位CPU有32條地址總線,對應的地址格式為 10 01 .... 01 01 = 32bit =4byte,32位的系統其尋址能力為32個二進制位,應該是4個字節的長度,指針大小是4byte.

64位 -> 01 01 10 10 ....01 = 64bit =8byte,64位的系統其尋址能力為64個二進制位,應該是8個字節的長度,所以指針大小是8byte。以下都是內容都是32位系統指針。

(1)已知第二維

  1. char (*a)[N]; //指向數組的指針
  2. a = (char (*)[N])malloc(sizeof(char *) * m);
  3. printf("%d\n", sizeof(a)); //4,指針
  4. printf("%d\n", sizeof(a[0]));//N,一維數組
  5. free(a);


(2)已知第一維

  1. char* a[M]; //指針的數組
  2. int i;
  3. for(i=0; i<M; i++)
  4. a[i] = (char *)malloc(sizeof(char) * n);
  5. printf("%d\n", sizeof(a)); //4*M,指針數組
  6. printf("%d\n", sizeof(a[0]));//4,指針
  7. for(i=0; i<M; i++)
  8. free(a[i]);


(3)已知第一維,一次分配內存(保證內存的連續性)

  1. char* a[M]; //指針的數組
  2. int i;
  3. a[0] = (char *)malloc(sizeof(char) * M * n);
  4. for(i=1; i<M; i++)
  5. a[i] = a[i-1] + n;
  6. printf("%d\n", sizeof(a)); //4*M,指針數組
  7. printf("%d\n", sizeof(a[0]));//4,指針
  8. free(a[0]);


(4)兩維都未知

  1. char **a;
  2. int i;
  3. a = (char **)malloc(sizeof(char *) * m); //分配指針數組
  4. for(i=0; i<m; i++)
  5. {
  6. a[i] = (char *)malloc(sizeof(char) * n); //分配每個指針所指向的數組
  7. }
  8. printf("%d\n", sizeof(a)); //4,指針
  9. printf("%d\n", sizeof(a[0])); //4,指針
  10. for(i=0; i<m; i++)
  11. {
  12. free(a[i]);
  13. }
  14. free(a);


(5)兩維都未知,一次分配內存(保證內存的連續性)

  1. char **a;
  2. int i;
  3. a = (char **)malloc(sizeof(char *) * m); //分配指針數組
  4. a[0] = (char *)malloc(sizeof(char) * m * n);//一次性分配所有空間
  5. for(i=1; i<m; i++)
  6. {
  7. a[i] = a[i-1] + n;
  8. }//采用如上內存分配方法,意味著將a的值初始化為m*n的二維數組首地址,且這塊內存連續
  9. printf("%d\n", sizeof(a)); //4,指針
  10. printf("%d\n", sizeof(a[0])); //4,指針
  11. free(a[0]);
  12. free(a);

采用(5)方法定義**data,分配M*256空間,調試如下:
技術分享圖片

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換算為十進制分別為:

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

$1,$2,$3分別相差256

$8,$9,$10分別相差8(64位系統)

2.C++動態分配二維數組2.C++動態分配二維數組

(1)已知第二維

  1. char (*a)[N]; //指向數組的指針
  2. a = new char[m][N];
  3. printf("%d\n", sizeof(a)); //4,指針
  4. printf("%d\n", sizeof(a[0])); //N,一維數組
  5. delete[] a;


(2)已知第一維

  1. char* a[M]; //指針的數組
  2. for(int i=0; i<M; i++)
  3. a[i] = new char[n];
  4. printf("%d\n", sizeof(a)); //4*M,指針數組
  5. printf("%d\n", sizeof(a[0])); //4,指針
  6. for(i=0; i<M; i++)
  7. delete[] a[i];


(3)已知第一維,一次分配內存(保證內存的連續性)

  1. char* a[M]; //指針的數組
  2. a[0] = new char[M*n];
  3. for(int i=1; i<M; i++)
  4. a[i] = a[i-1] + n;
  5. printf("%d\n", sizeof(a)); //4*M,指針數組
  6. printf("%d\n", sizeof(a[0])); //4,指針
  7. delete[] a[0];


(4)兩維都未知

  1. char **a;
  2. a = new char* [m]; //分配指針數組
  3. for(int i=0; i<m; i++)
  4. {
  5. a[i] = new char[n]; //分配每個指針所指向的數組
  6. }
  7. printf("%d\n", sizeof(a)); //4,指針
  8. printf("%d\n", sizeof(a[0])); //4,指針
  9. for(i=0; i<m; i++)
  10. delete[] a[i];
  11. delete[] a;

(5)兩維都未知,一次分配內存(保證內存的連續性)

  1. char **a;
  2. a = new char* [m];
  3. a[0] = new char[m * n]; //一次性分配所有空間
  4. for(int i=1; i<m; i++)
  5. {
  6. a[i] = a[i-1] + n; //分配每個指針所指向的數組
  7. }
  8. printf("%d\n", sizeof(a)); //4,指針
  9. printf("%d\n", sizeof(a[0])); //4,指針
  10. delete[] a[0];
  11. delete[] a;

多說一句:new和delete要註意配對使用,即有多少個new就有多少個delete,這樣才可以避免內存泄漏!

3.靜態二維數組作為函數參數傳遞

如果采用上述幾種方法動態分配二維數組,那麽將對應的數據類型作為函數參數就可以了。這裏討論靜態二維數組作為函數參數傳遞,即按照以下的調用方式:

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


C語言中將靜態二維數組作為參數傳遞比較麻煩,一般需要指明第二維的長度,如果不給定第二維長度,則只能先將其作為一維指針傳遞,然後利用二維數組的線性存儲特性,在函數體內轉化為對指定元素的訪問。 首先寫好測試代碼,以驗證參數傳遞的正確性:

(1)給定第二維長度

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

(2)不給定第二維長度


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

註意:使用該函數時需要將二維數組首地址強制轉換為一維指針,即func((int*)a);註意:使用該函數時需要將二維數組首地址強制轉換為一維指針,即func((int*)a); https://blog.csdn.net/handsome_926/article/details/8233744

C語言 二維數組(指針)動態分配和釋放(轉)