C++ 中动态二维数组中的地址

Question

我可以通过以下方式在 c++ 中创建一个二维数组。但是我无法理解内存寻址。

（请注意我代码的最后一行，我尝试打印内存位置的十进制值。

#include <cstdio>
#include <iostream>
using namespace std;
#define rowSize 3
#define colSize 4

int main(){
    int ** p;
    p = new int*[rowSize];
    for(int i = 0; i < rowSize; i++){
        p[i]= new int[colSize];
    }
    printf("the size of int**: %dn", sizeof(int**));
    printf("the size of int*: %dn", sizeof(int*));
    printf("the size of int: %dnn", sizeof(int));

    printf("%d %d", p[0], p[1]);
    return 0;
}

我使用了 gcc 版本 4.7.1 （tdm-1） 编译器，并在我的 Windows 10- 64 位机器上运行我的程序。

下面是一个示例输出：

整数的大小**：4

整数*的大小：4

整数大小：4

8135000 8135024

所以，这是我的两个问题：

1. 为什么地址相差 24 而不是 16 （= 4*4） ？int 的大小为 4，一行有 4 列。那么它们不应该相差 16 吗？我知道 c++ 结构中的字节填充。这样的事情是背后的原因吗？

2. 我尝试将 colSize 更改为 5：

   #define colSize 5并重新编译并再次运行该程序。

   示例输出：

the size of int**: 4
the size of int*: 4
the size of int: 4

7151960 7151992

这次的地址相差32个。如果字节填充是原因，则 5 列将需要 5*4 = 20 字节。在这种情况下，填充 4 个字节就足够了，在这种情况下，地址也应该相差 24

。

那么为什么在这种情况下它们相差 32 呢？

Answer 1

1. 内存分配操作的结果alignof(std::max_align_t)对齐。在您的情况下，alignof(std::max_align_t)可能是 8。
2. 在大多数实现中，有不可见的 sizeof(std::max_align_t) 字节与数组一起分配，用于某些内部簿记。在您的情况下，它的大小可能为 8。

所以在第一种情况下：4*4 + 8 = 24，已经是 8 的倍数。
秒：4*5 + 8 = 28，四舍五入到最接近的乘数 8 = 32。

编译器没有义务返回增加地址或遵循某种模式。碰巧这是您最容易做的事情。

Answer 2

p[i] arryas 单元格中的地址由 new 运算符定义

p[i]= new int[colSize];

此运算符可以从堆中返回任何地址，这与数组大小无关。

您可以创建一个大的一维数组（正如编译器array[][]所做的那样）并将二维映射到一个维度。

int* arr2d = new int[colSize*rowSize];
//Retrieve value from Row3 Col2
int nRow3Col2 = arr2d[2 + 3 * colSize];

Answer 3

你写的不是C++而是C。当您将其标记为C++时，我假设您想要C++...

现代C++使用 RAII，并通过使用库标准容器大大简化了事情的排序。虽然我知道这不是你问题的答案，但我建议你重写你的代码：

#include <vector>
#include <cstdio>
int main()
{
   int rowsize = ...;
   int colsize = ...;
// allocating
   std::vector<std::vector<int>> vec(rowsize);
   for( auto e: vec )
      e.resize(colsize);
// filling with values
   vec.at(row).at(col) = 123;
// printing values
   std::cout << vec.at(row).at(col) << std::endl;
}