使用一个动态分配的内存块创建2d或3d数组

Question

我用new动态分配了一个二维数组

问题是我想把内存分配为一个连接的块，而不是分散的块来提高处理速度。

有没有人知道如果有可能这样做与新的，或者我必须使用malloc?

下面是我的代码:

A = new double*[m];
    for (int i=0;i<m;i++)
    {
        A[i]= new double[n];
    }

此代码导致分段错误

phi = new double**[xlength];
phi[0] = new double*[xlength*ylength];
phi[0][0] = new double[xlength*ylength*tlength];
for (int i=0;i<xlength;i++)
{
    for (int j=0;j<ylength;j++)
    {
        phi[i][j] = phi[0][0] + (ylength*i+j)*tlength;
    }
    phi[i] = phi[0] + ylength*i;
}

Answer 1

您可以分配一个大块并适当地使用它，像这样:

double* A = new double[m*n];
for (int i=0; i<m; i++) {
    for (int j=0; j<n; j++) {
        A[i*n+j] = <my_value>;
    }
}

可以用malloc代替new，除了new必须与delete一起释放，malloc()必须与free()一起释放之外，没有太大的区别。

UPDATE1 :你可以创建"true"2d array(尺寸:m * n):

double** A = new double*[m];
double*  B = new double[m*n];
for (int i=0; i<m; i++) {
    A[i] = B + n*i;
    for (int j=0; j<n; j++) {
        A[i][j] = <my_value>;
    }
}

最后一定要同时发布A和B。

更新2 :

根据流行的要求，这是如何创建"true"三维数组(尺寸为m x n x o):

double*** A = new double**[m];
double**  B = new double*[m*n];
double*   C = new double[m*n*o];
for (int i=0; i<m; i++) {
    A[i] = B + n*i;
    for (int j=0; j<n; j++) {
        B[n*i+j] = C + (n*i+j)*o;
        for (int k=0; k<o; k++) {
            A[i][j][k] = <my_value>;
        }
    }
}

使用了2个相对较小的"index"阵列A和B，数据阵列C。按照惯例，这三者在使用后都应该释放。

将其扩展到更多维度，留给读者作为练习。

Answer 2

没有什么可以用malloc做，你不能用new做(尽管反过来不成立)。但是，如果您已经在单独的块中分配了内存，则必须分配新的(连续的)内存才能获得连接的块(使用malloc或new)。您所展示的代码分配m大小的非连续n块。要从中获得具有连续内存的数组，您需要

int MN = m*n;
B = new double[MN];
for (int i=0; i<MN; ++i)
   B[i] = A[ i/N ] [ i%N ];

Answer 3

好吧，如果任务是维护单个内存块，但保持[][]寻址方式，我会尝试使用类的一些技巧。第一个是内部代理:

class CoordProxy
{
private:
    int coordX;
    int arrayWidth;
    int * dataArray;
public:
    CoordProxy(int * newArray, int newArrayWidth, int newCoordX)
    {
        coordX = newCoordX;
        arrayWidth = newArrayWidth;
        dataArray = newArray;
    }
    int & operator [](int newCoordY)
    {
        return (dataArray[newCoordY * arrayWidth + coordX]);
    }
};
class CoordsWrapper
{
private:
    int * dataArray;
    int width;
    int height;
public:
    CoordsWrapper(int * newArray, int newWidth, int newHeight)
    {
        dataArray = newArray;
        width = newWidth;
        height = newHeight;
    }
    CoordProxy operator[] (int coordX)
    {
        return CoordProxy(dataArray, width, coordX);
    }
};
int main(int argc, char * argv[])
{
    int * a = new int[4 * 4];
    ZeroMemory(a, 4 * 4 * sizeof(int));
    CoordsWrapper w(a, 4, 4);
    w[0][0] = 10;
    w[0][1] = 20;
    w[3][3] = 30;
    std::for_each(&a[0], &a[4 * 4], [](int x) { printf("%d ", x); });
    delete[] a;
}

注意，这不是时间效率，但非常节省内存:比原来的类多使用了4个int和2个指针。

有更好更快的解决方案，但是你必须放弃[][]表示法，转而使用(，)表示法:

class CoordsWrapper2
{
private:
    int * data;
    int width;
    int height;
public:
    CoordsWrapper2(int * newData, int newWidth, int newHeight)
    {
        data = newData;
        width = newWidth;
        height = newHeight;
    }
    inline int & Data(int x, int y)
    {
        return data[y * width + x];
    }
};
int main(int argc, char * argv[])
{
    int * a = new int[4 * 4];
    ZeroMemory(a, 4 * 4 * sizeof(int));
    CoordsWrapper2 w(a, 4, 4);
    w.Data(0, 0) = 10;
    w.Data(0, 1) = 20;
    w.Data(3, 3) = 30;
    std::for_each(&a[0], &a[4 * 4], [](int x) { printf("%d ", x); });
    delete[] a;
}

注意内联指令。它建议编译器替换实际源代码的方法调用，这使它更快一些。这个解决方案的内存效率更高，并且与经典索引相比，时间效率略低或相同。