2 차원 배열을 할당하는 이상한 방법?

프로젝트에서 누군가 다음 줄을 썼습니다.

double (*e)[n+1] = malloc((n+1) * sizeof(*e));

이것은 아마도 (n + 1) * (n + 1) double의 2 차원 배열을 생성합니다.

아마 지금까지 내가 물었다 아무도 정확히, 이것은 무엇을 말해 줄 수 없었다 때문에, 나는 말,도 아니다 유래 어디서 왜 작동합니다 (주장, 그것은 않는,하지만 난 아직 구입하고 있지 않다).

아마도 나는 분명한 것을 놓치고 있지만 누군가가 위의 줄을 설명해 줄 수 있다면 감사 할 것입니다. 왜냐하면 개인적으로 우리가 실제로 이해하는 것을 사용한다면 훨씬 나아질 것이기 때문입니다.

변수 e는 n + 1유형 요소의 배열에 대한 포인터 double입니다.

역 참조 연산자를 e사용하면 e" n + 1유형 의 요소 배열"인 기본 유형이 제공 double됩니다.

malloc호출은 단순히의 염기 형을 얻어 e(상술)로하고, 승산을 사이즈를 취득 n + 1하고, 해당 크기를 전달하는 malloc기능. 기본적으로 n + 1의 n + 1요소 배열 배열을 할당합니다 double.

이것은 2D 배열을 동적으로 할당해야하는 일반적인 방법입니다.

• e유형 배열에 대한 배열 포인터 double [n+1]입니다.
• sizeof(*e)따라서 한 double [n+1]배열 의 크기 인 pointed-at 유형의 유형을 제공합니다 .
• n+1이러한 어레이를 위한 공간을 할당 합니다.
• e이 배열 배열의 첫 번째 배열을 가리 키 도록 배열 포인터 를 설정합니다 .
• 이를 통해 eas 를 사용 e[i][j]하여 2D 배열의 개별 항목에 액세스 할 수 있습니다.

개인적으로이 스타일이 훨씬 읽기 쉽다고 생각합니다.

double (*e)[n+1] = malloc( sizeof(double[n+1][n+1]) );

이 관용구는 자연스럽게 1D 배열 할당에서 벗어납니다. 임의의 유형의 1D 배열을 할당하는 것으로 시작하겠습니다 T.

T *p = malloc( sizeof *p * N );

간단 하죠? 표현은 *p 유형이 T있으므로, sizeof *p같은 결과를 제공 sizeof (T)그래서 우리는 충분한 공간을 할당하고, N의 - 요소 배열 T. 이것은 모든 유형T 에 해당됩니다 .

이제 T와 같은 배열 유형으로 대체합시다 R [10]. 그러면 우리의 할당은

R (*p)[10] = malloc( sizeof *p * N);

여기서 의미 는 1D 할당 방법 과 정확히 동일 합니다. 변경된 것은 p. 대신 T *지금 R (*)[10]입니다. 식은 *p형 갖는 T타입 R [10]이므로 sizeof *p동등 sizeof (T)동등하다 sizeof (R [10]). 그래서 우리는 충분한 공간을 할당하고 N로 10의 요소 배열 R.

우리가 원한다면 이것을 더 나아갈 수 있습니다. R자체가 배열 유형 이라고 가정 합니다 int [5]. 그것을 대체 R하고 우리는

int (*p)[10][5] = malloc( sizeof *p * N);

같은 거래는 - sizeof *p과 동일 sizeof (int [10][5])하고, 우리는을 개최 메모리 충분한 크기의 연속 된 덩어리를 할당하는 바람 N에 의해 10에 의해 5배열 int.

이것이 할당 측면입니다. 액세스 측은 어떻습니까?

기억 []첨자 동작되는 정의 포인터 연산의 관점에서 : a[i]으로 정의 *(a + i)¹ . 따라서 첨자 연산자는 [] 암시 적 으로 포인터를 역 참조합니다. 경우 p에 대한 포인터 T를 명시 적으로 단항으로 역 참조하여 지적-가치 중 하나, 액세스 할 수있는 *운영자 :

T x = *p;

또는[] 아래 첨자 연산자 를 사용하여 :

T x = p[0]; // identical to *p

따라서 배열p 의 첫 번째 요소를 가리키는 경우 포인터의 아래 첨자를 사용하여 해당 배열의 모든 요소에 액세스 할 수 있습니다 .p

T arr[N];
T *p = arr; // expression arr "decays" from type T [N] to T *
...
T x = p[i]; // access the i'th element of arr through pointer p

이제 대체 작업을 다시 수행하고 T배열 유형으로 대체하겠습니다 R [10].

R arr[N][10];
R (*p)[10] = arr; // expression arr "decays" from type R [N][10] to R (*)[10]
...
R x = (*p)[i];

하나의 즉각적인 차이점; p아래 첨자 연산자를 적용하기 전에 명시 적으로 역 참조 합니다. 우리는에 첨자를 붙이고 싶지 않고 p, 어떤 p 점 (이 경우 배열 arr[0] )을 가리키는 지에 첨자를 씁니다 . 단항 *은 아래 첨자 []연산자 보다 우선 순위가 낮기 때문에 괄호를 사용하여 명시 적 p으로 *. 그러나 위에서 *p는과 동일 p[0]하므로 다음으로 대체 할 수 있습니다.

R x = (p[0])[i];

아니면 그냥

R x = p[0][i];

따라서 p2D 배열을 가리키는 경우 p다음과 같이 해당 배열을 인덱싱 할 수 있습니다 .

R x = p[i][j]; // access the i'th element of arr through pointer p;
               // each arr[i] is a 10-element array of R

상기 및 치환과 같은 결론이 촬영 R으로 int [5]:

int arr[N][10][5];
int (*p)[10][5]; // expression arr "decays" from type int [N][5][10] to int (*)[10][5]
...
int x = p[i][j][k];

이 작품 그냥 같은 경우 p규칙적인 배열을 포인트하거나 메모리를 가리키는 경우를 통해 할당 malloc.

이 관용구에는 다음과 같은 이점이 있습니다.

1. 간단합니다. 단편적인 할당 방법과 달리 코드 한 줄만

   T **arr = malloc( sizeof *arr * N );
   if ( arr )
   {
     for ( size_t i = 0; i < N; i++ )
     {
       arr[i] = malloc( sizeof *arr[i] * M );
     }
   }
   

2. 할당 된 배열의 모든 행은 * 연속적 *이며, 위의 단편적인 할당 방법의 경우에는 해당되지 않습니다.
3. 어레이 할당 해제는 free. 다시 말하지만, 할당을 해제 arr[i]하기 전에 각 할당을 해제해야하는 증분 할당 방법에서는 사실이 아닙니다 arr.

힙이 심하게 조각화되어 메모리를 연속 청크로 할당 할 수 없거나 각 행이 다른 길이를 가질 수있는 "들쭉날쭉 한"배열을 할당하려는 경우와 같이 단편적인 할당 방법이 선호되는 경우가 있습니다. 그러나 일반적으로 이것이 더 나은 방법입니다.