c-在堆上创建一个结构的多维数组

Question

我正试图在堆上声明一个结构的三维数组。

假设我有以下结构：

struct data
{
    double x;
    double y;
};

我有：

typedef struct data data_t;

此外，尺寸如下：

int dim1, dim2, dim3;

我只是想不出一种方法来malloc一个三维结构数组

Answer 1

data_t ***arr;
arr = malloc(sizeof(*arr) * dim1);
for (int i = 0; i < dim1; i++) {
    arr[i] =  malloc(sizeof(*arr[i]) * dim2);
    for (int j = 0; j < dim2; j++) {
        arr[i][j] =  malloc(sizeof(*arr[i][j]) * dim3);
    }
}

Answer 2

使用循环进行内存分配。

data_t ***3d_arrOfStruct = malloc(dim1*sizeof(data_t **); 
for(int i = 0; i < dim2; i++)
{
      3d_arrOfStruct[i] = malloc(dim2*sizeof(data_t *); 
      for(int j = 0; i < dim2; j++)
      {
           3d_arrOfStruct[i][j] = malloc(dim3*sizeof(data_t); 
      }
}  

请注意，这不会分配连续内存。

Answer 3

如果你的多维数组不是"锯齿状"的（正如你的问题所说的那样），那么由于C99¹，你只能简单地使用一个malloc调用：

data_t (*p)[dim2][dim3] = malloc(dim1 * sizeof *p);

sizeof *p已经"知道"每个子维度的大小，因此无需在右侧重复dim2和dim3。然而，如果你真的想重复你自己，那么等效的调用是：

data_t (*p)[dim2][dim3] = malloc(dim1 * dim2 * dim3 * sizeof p[0][0][0]);

甚至：

data_t (*p)[dim2][dim3] = malloc(dim1 * dim2 * dim3 * sizeof(data_t));

这种方法的另一个优点是，只需要一个free调用就可以将其作为一个整体进行清理。

以下是可行的解决方案：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct data
{
    double x;
    double y;
};
typedef struct data data_t;
int main(void)
{
    int dim1 = 1, dim2 = 2, dim3 = 3;
    data_t (*p)[dim2][dim3] = malloc(dim1 * sizeof *p);
    p[0][0][0].x = 0;
    p[0][0][0].y = 0;
    printf("%fn", p[0][0][0].x);
    free(p);
    return 0;
}

^{1）假设数组的大小在编译时未知。换句话说，它们不是常量表达式，但在您的问题中，dim1、dim2和dim3被明确表示为变量}

Answer 4

最简单、可能最快的方法是使用1d数组：

data* cube = (data*)malloc(dim1*dim2*dim3*sizeof(data));
data GetItem(int x, int y, int z)
{
   auto index = x + y * dim1 + z * dim1 * dim2;
   return cube[index];
}