访问二维数组中的元素时出错

Posted 2023-02-16

【中文标题】访问二维数组中的元素时出错

【英文标题】：Error when accessing elements in a 2d array

【发布时间】：2018-09-04 23:16:06

【问题描述】：

我正在尝试为二维数组动态分配内存，然后访问该数组。我收到以下错误： 错误：下标值既不是数组也不是指针也不是向量

    int *student; //int student[2][5]
    int main() 
       student= (int*)malloc(10*sizeof(int));
       student[0][1] = 10; //error
       printf("student %d \n",student[0][1]); //error
       return 0;
   

【问题讨论】：

在什么方面是二维的？

【参考方案1】：

二维数组是指向另一个数组的指针，因此当您声明学生时，它需要是int ** 类型。

初始化student时，首先需要为外部指针分配内存，外部指针将指向内部数组。然后为内部数组分配内存。

  int **student; //int student[2][5]
  int main() 
   student = (int**)malloc(2 * sizeof(int *));
   student[0] = (int *)malloc(5 * sizeof(int));
   student[0][1] = 10; //error
   printf("student %d \n",student[0][1]); //error
   return 0;
  

【讨论】：

这是一种方法——另一种是将指针声明为指向子数组类型的指针，即int (*student)[5] = malloc(2 * 5 * sizeof(int));

@LeeDanielCrocker 我试图让 OP 分解数组内存布局。但是你的方式肯定更简洁更短。

这两种方法有不同的内存布局。只是认为 OP 应该知道 C 中有两种完全不同的二维数组。

在 C 中不仅有至少两种不同的方法可以实现二维数组，而且应该不鼓励使用指针到指针的方法。它是低效的（更多的内存查找，以及可能破坏处理器前瞻优化的内存查找）。 Lee Daniel Crocker 展示的可变长度数组方法应该受到青睐，或者，如果针对可能不可用的 C 实现，则可以使用手动计算索引为一维数组 (row*ColumnSize+column)。

【参考方案2】：

有几种方法可以做到这一点：

如果您知道在编译时需要多大的维度，并且希望行在内存中是连续的，请执行以下操作：

#define ROWS 2
#define COLUMNS 5
...
int (*student)[COLUMNS] = malloc( sizeof *student * ROWS );
...
student[i][j] = some_value;

如果您在编译时不知道维度需要多大，并且希望行在内存中是连续的，并且您的 C 版本支持可变长度数组语法（C99 或更高版本）：

size_t rows;
size_t columns;

// get rows and columns somehow

int (*student)[columns] = malloc( sizeof *student * rows ); 
...
student[i][j] = some_value;

严格来说，这将调用未定义的行为，因为 VLA 上的 sizeof 是在运行时评估的，而 student 尚未初始化为指向任何有意义的地方。但是，我和其他人认为这是语言标准措辞的一个弱点，而且我从来没有遇到过这种不按预期工作的情况。但是，请注意，这并不能保证始终在任何地方工作。

如果您不知道在编译时需要多大的维度，并且您需要行在内存中是连续的，并且您没有可用的可变长度数组：

size_t rows; 
size_t columns;

// get rows and columns;

int *student = malloc( sizeof *student * rows * columns );

是的，这是一个一维数组；您必须将“行”和“列”映射到这个一维结构上：

student[i * ROWS + j] = some_value;

如果您不知道在编译时需要多大的维度，并且您不在乎行是否连续，您可以这样做：

size_t rows;
size_t columns;

// get rows and columns;

int **student = malloc( sizeof *student * rows );
if ( student )

  for ( size_t i = 0; i < rows; i++ )
  
    student[i] = malloc( sizeof *student[i] * columns );
  

...
student[i][j] = some_value;

对于前三种方法，清理很容易：

free( student );

对于最后一种方法，您必须单独释放每个“行”：

for ( size_t i = 0; i < rows; i++ )
  free( student[i] );
free( student );