如何在 C++ 中初始化指向动态二维数组的指针 [关闭]

Posted 2023-02-21

【中文标题】如何在 C++ 中初始化指向动态二维数组的指针 [关闭]

【英文标题】：How to initialize a pointer to a dynamic 2D Array in C++ [closed]

【发布时间】：2016-08-21 13:55:06

【问题描述】：

我正在给一个冒险者类，其中包含一堆函数和成员变量。 其中之一是：

string*** items;

所以首先我认为这是我必须制作的 3d 数组，但有人告诉我它应该是指向 2d 数组的指针。

我尝试做的是创建一个临时数组

string** temp;

初始化并填充它，然后我将我的项目指向 temp

items = &temp;

这一直有效，直到函数退出。然后我们尝试在 items 中调用索引值

cout<<*item[0][0];

什么都没有。当 temp 消失时，数组也会消失。

这条线也行不通

(*items) = new string*[2];

我在网上找不到任何对我有帮助的东西。

如何初始化项目或保留我使用 temp 制作的数组数据。

对于那些要求代码的人，这是他们给我的：

class Adventurer
private:
    string*** items;
    string name;
    double maxCarryWeight;
    double currentCarryWeight;
    int currentNumberOfItems;
    int maxNumberOfItems;
    double health;
    static int numberOfAdventurers;


public:
    Adventurer(); //default constructor
    Adventurer(const Adventurer& a);  //copy constructor
    ~Adventurer();
    bool pickUpItem(string it, double weight);
    bool dropItem(string it);
    bool dropItem(int index);
    void setName(string n);
    string getName() const;
    void setMaxCarryWeight(double w);
    double getMaxCarryWeight() const;
    void setCurrentCarryWeight(double w);
    double getCurrentCarryWeight() const;    
    void setMaxNumberOfItems(int n);
    int getMaxNumberOfItems() const;
    void setCurrentNumberOfItems(int n);
    int getCurrentNumberOfItems() const;
    int getNumberOfAdventurers() const;
    void setHealth(double h);
    double getHealth() const;
    string** getItem(int index) const;
    Adventurer& operator = (const Adventurer& a);
;

然后说

string*** items;

是一个指向二维数组的指针

【问题讨论】：

每当您想到“动态数组”时，您的下一个想法应该是std::vector。

@KeatonRoux 提高你的谷歌功能！此外，如果您不允许使用std::vector，您实际上并不是在学习c++。

与其尝试用文字描述您的代码，不如尝试创建一个Minimal, Complete, and Verifiable Example，您可以向我们展示。

另外，不要努力成为three-star programmer。这通常不是恭维。

找一位更好的 C++ 老师，而不是那些似乎相信这种语言是“C with classes”的人。

【参考方案1】：

尚不完全清楚您试图从您的问题中实现什么，但似乎您的主要问题可能与在尝试分配 2D C 样式 std::string 数组时返回局部变量的地址有关。下面是一个非常基本的示例，说明如何通过返回分配的 2D 数组然后获取此返回值的地址并将其存储在您的 std::string*** items 变量中来避免此类问题。

// allocate memory for a 2D C-style array of std::string's
std::string** allocate_2d_array(std::size_t rows, std::size_t cols) 
    std::string** items_arr = new std::string*[rows];
    for (std::size_t i = 0; i < rows; ++i)
        items_arr[i] = new std::string[cols];
    return items_arr;

// print each element of the 2D C-style array via a pointer to the array
void print_items(std::ostream& os, std::string*** items, std::size_t rows, std::size_t cols) 
    for (std::size_t i = 0; i < rows; ++i) 
        for (std::size_t j = 0; j < cols; ++j)
            os << (*items)[i][j] << ' ';
        os << '\n';
    

// destruct the 2D C-style array
void deallocate_2d_array(std::string** items_arr, std::size_t rows, std::size_t cols) 
    for (std::size_t i = 0; i < rows; ++i)
        delete[] items_arr[i];
    delete[] items_arr;

int main(void) 
    std::size_t rows = 3;  // matrix rows
    std::size_t cols = 3;  // matrix columns
    // allocate a 2D array of std::string's
    std::string** items_arr = allocate_2d_array(items, 3, 3);
    // set the pointer to a 2D std::string array to address of items_arr
    std::string*** items = &items_arr;
    int count = 0;
    // fill items_arr with data via items pointer
    for (std::size_t i = 0; i < rows; ++i) 
        for (std::size_t j = 0; j < cols; ++j) 
            (*items)[i][j] = std::to_string(++count);
    
    print_items(std::cout, items); // print matrix to terminal
    deallocate_2d_array(items_arr, rows, cols);  // deallocate items_arr

然而，正如 cmets 中所提到的，这与现代 c++ 不符，人们宁愿使用 std::vector<std::vector<std::string>> 来存储 std::string 实例的矩阵。

您提到使用std::vector 不是一种选择，但我怀疑您的老师可能没有说过要制作与std::vector 具有相似语义的自己的准系统动态数组，所以这始终是解决这些愚蠢问题的一种方法限制。考虑到这一点，下面是一个非常基本（未经测试）的类的框架，它模仿 std::vector（不使用分配器），这将使您的任务更加简单。

template<typename Ty>
class dynamic_array 
public:
    typedef Ty value_type;
    typedef Ty& reference;
    typedef const Ty& const_reference;
    typedef Ty* pointer;
    typedef const Ty* const_pointer;
    typedef std::size_t size_type;
    typedef std::ptrdiff_t difference_type;
    // CONSTRUCTION/ASSIGNMENT
    dynamic_array()
        : arr_capacity(0), arr_size(0) 
    dynamic_array(size_type count)
        : arr_capacity(count), arr_size(count)  allocate(count); 
    ~dynamic_array()  destroy(); 
    dynamic_array& operator=(dynamic_array _other) 
        swap(*this, _other);
        return *this;
    
    // CAPACITY
    bool empty() const noexcept  return arr_size; 
    size_type size() const noexcept  return arr_size; 
    size_type capacity() const noexcept  return arr_capacity; 
    void reserve(size_type new_cap)  if (new_cap > arr_capacity) reallocate(new_cap); 
    // ELEMENT ACCESS
    reference operator[](size_type n)  return arr[n]; 
    const_reference operator[](size_type n) const  return arr[n]; 
    // MODIFIERS
    void clear() 
        for (size_type i = 0; i < arr_size; ++i)
            (&arr[i])->~value_type();
        arr_size = 0;
    
    void push_back(const value_type& _val) 
        if (arr_size == arr_capacity) // TODO: expand arr using reallocate
        pointer val = new (arr + arr_size) value_type(_val);
        ++arr_size;
    
    void pop_back() 
        (&arr[arr_size-1])->~value_type();
        --arr_size;
    
    void swap(dynamic_array& _other) 
        std::swap(arr, _other.arr);
        std::swap(arr_capacity, _other.arr_capacity);
        std::swap(arr_size, _other.arr_size);
    
    static void swap(dynamic_array& lhs, dynamic_array& rhs)  lhs.swap(rhs); 
private:
    value_type* arr;
    size_type arr_capacity;
    size_type arr_size;
    void allocate(size_type n)  arr = new value_type[n]; 
    void reallocate(size_type new_cap) 
        value_type* tmp = new value_type[new_cap];
        size_type tmp_rows = (new_cap > arr_capacity) ? arr_capacity : new_cap;
        for (size_type i = 0; i < tmp_rows; ++i)
            tmp[i] = std::move(arr[i]);
        delete[] arr;
        arr = tmp;
        arr_capacity = new_cap;
    
    void destroy  clear(); delete[] arr; 
;

然后，您不必担心大量原始指针和它们带来的麻烦，而是可以传递 dynamic_array<dynamic_array<std::string>> 类实例，而无需担心内存管理。

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注意：上面的 dynamic_array 类未经测试，可能需要一些调整，它也不是实现 STL 样式容器的好例子（你需要分配器和迭代器支持），它只是旨在作为准系统 std::vector 模仿容器来绕过“无向量”任务要求。