c - 动态分配数组说明

Question

这是我的老师向我们展示的关于“如何在 C 语言中动态分配数组？”的示例代码。但我并不完全理解这一点。这是代码:

int k;
int** test;
printf("Enter a value for k: ");
scanf("%d", &k);
test = (int **)malloc(k * sizeof(int*));
for (i = 0; i < k; i++) {
    test[i] = (int*)malloc(k * sizeof(int)); //Initialize all the values
}

我认为在 C 中，要定义一个数组，您必须将 [] 放在名称后面，那么 int** test 到底是什么？它不只是指向指针的指针吗？ malloc() 行也让我很困惑......

Answer 1

根据声明 int** test; ，test 是 pointer to pointer ，以及使用 malloc 函数为 int 值矩阵动态分配内存的代码 pice。

声明:

test = (int **)malloc(k * sizeof(int*));
    //                ^^------^^-------
    //  allocate for  k  int*  values    

为指向 int (int*) 的 k 指针分配连续内存。所以假设如果 k = 4 那么你会得到类似的东西:

 temp      343  347  351  355
+----+    +----+----+----+----+
|343 |---►| ?  | ?  | ?  |  ? |
+----+    +----+----+----+----+

我假设地址是四个字节，? 表示垃圾值。

temp 变量由 malloc 分配返回地址，malloc 分配大小为 k * sizeof(int**) 的连续内存块，在我的示例中为 16 字节。

在 for 循环中，您为 k int 分配内存并将返回的地址分配给 temp[i](先前分配的数组的位置)。

test[i] = (int*)malloc(k * sizeof(int)); //Initialize all the values
//                     ^^-----^^----------
//       allocate for  k   int  values    

注意:表达式temp[i] == *(temp + i)。因此，在每次迭代的 for 循环中，您为一个 k int 值数组分配内存，如下所示:

   First malloc                     For loop   
  ---------------                  ------------------
       temp
      +-----+
      | 343 |--+
      +-----+  |
               ▼                    201   205   209    213  
        +--------+                +-----+-----+-----+-----+
 343    |        |= *(temp + 0)   |  ?  |  ?  |  ?  | ?   |  //for i = 0
        |temp[0] |-------|        +-----+-----+-----+-----+
        | 201    |       +-----------▲
        +--------+                  502   506  510    514
        |        |                +-----+-----+-----+-----+
 347    |temp[1] |= *(temp + 1)   |  ?  |  ?  |  ?  | ?   |  //for i = 1
        | 502    |-------|        +-----+-----+-----+-----+
        +--------+       +-----------▲
        |        |                  43    48    52    56
 351    | 43     |                +-----+-----+-----+-----+
        |temp[2] |= *(temp + 2)   |  ?  |  ?  |  ?  | ?   |  //for i = 2
        |        |-------|        +-----+-----+-----+-----+
        +--------+       +-----------▲
 355    |        |
        | 9002   |                 9002  9006   9010 9014
        |temp[3] |                +-----+-----+-----+-----+
        |        |= *(temp + 3)   |  ?  |  ?  |  ?  | ?   |  //for i = 3
        +--------+       |        +-----+-----+-----+-----+
                         +-----------▲

? 表示垃圾值。

补充点:

1) 您正在通过 malloc 转换返回地址，但在 C 中您应该避免它。阅读Do I cast the result of malloc?只需执行以下操作:

test = malloc(k* sizeof(int*));
for (i = 0; i < k; i++){
    test[i] = malloc(k * sizeof(int));
}

2) 如果您动态分配内存，则需要在完成工作后显式释放内存(释放动态分配的内存后，您将无法访问该内存)。为 test 释放内存的步骤如下:

for (i = 0; i < k; i++){
    free(test[i]);
}
free(test);

3) 如果您想为所有数组分配完全连续的内存，这是为二维矩阵分配内存的一种方法，请查看此答案:Allocate memory 2d array in function C

4) 如果描述有帮助并且您想了解 3D 分配，请查看此答案:Matrix of String or/ 3D char array