c语言定义一个二维数组,并给二维数组赋值（C++ 使用 new 创建二维数组）

1. 直接创建

C++ 使用 new 创建二维数组最直接的方法就是 new T[M][N]
    
    
   。返回的指针类型是 T (*)[N]
    
    
   ，它是指向数组的指针     


     


     

，可以直接使用数组下标形式访问元素     


     


     

。释放内存直接使用delete[] 




 




 




。示例代码：

#include <iostream> class A { public: A() { std::cout << "A::A" << std::endl; } ~A() { std::cout << "A::~A" << std::endl; } int x; }; int main() { A (*p)[3] = new A[2][3]; delete[] p; }

执行结果：

A::A A::A A::A A::A A::A A::A A::~A A::~A A::~A A::~A A::~A A::~A

可以看到 A 的构造函数和析构函数正常执行

   

   

  。如果觉得 T (*)[N] 繁琐 




 




 




，可以直接使用 auto p = new T[M][N]     

     

     
。三维数组甚至更高维数组都可以使用这种方法  




  




  




。例如

   

   

  ，三维数组使用 new T[M][N][O] 进行创建     

     

     
，依旧使用 delete[] p 进行释放


  


  


 。

为什么可以这样写？因为这种多维数组和普通的多维数组都是通过一维数组实现的     
     
     。例如  




  




  




，int a[6][8]


  


  


 ，实际上编译器会转化为 int b[6 * 8] 一维数组   




   




   




。然后每次访问二维数组 a[i][j] 相当于访问 b[i * 8 + j]



 



 



。从二维
    
    
   、三维数组的转化过程中可以发现一些规律               。

T a[M][N] --> T b[M * N], a[i][j] --> b[i * N + j] T a[M][N][O] --> T b[M * N * O], b[i][j][k] --> b[i * N * O + j * O + k]

编译器进行下标转换时     
     
     ，并没有用到第 0 维的大小   




   




   




，而其它维的大小都是必须的    




    




    



。这也就是为什么下面代码能正确执行














。

int a[2][3]; int (*p)[3] = a;

由于多维数组本质上是一维数组



 



 



，所以释放内存都是 delete[] p               ，而没有奇怪的 delete[][] 语法              。

2. 借助指针数组

还有一种方法就是先 new T*[M] 创建一个指针数组    




    




    



，其每个元素保存每一行的首个元素的地址














，再使用 new T[N] 创建每一行     



     



     


。示例代码如下：

A** p = new A*[2]; for (int i = 0; i < 2; ++i) { p[i] = new A[3]; } for (int i = 0; i < 2; ++i) { delete[] p[i]; } delete[] p;

这种方法非常繁琐              ，首先 new T*[M] 不能写成 new (T(*)[M])     



     



     


，因为它是指针数组而不是数组指针














。其次














，需要对每一行调用 new T[N]
    
    
   。释放内存时
    
    
   ，要先使用 delete[] 释放每一行     


     


     

，再调用 delete[] 释放数组指针     


     


     

。这几个步骤一步都不能错 




 




 




，不然就出现野指针或者内存泄漏 




 




 




。这段代码我也是用 Address Sanitizer 和 Leak Sanitizer 检查一遍才写对

   

   

  。

这种方法唯一的好处就是可以创建交错数组（Jagged Array）

   

   

  ，也就是每一行的大小不一样     

     

     
。例如：

A **p = new A *[2]; p[0] = new A[3]; p[1] = new A[4]; for (int i = 0; i < 2; ++i) { delete[] p[i]; } delete[] p;

3. 借助 std::vector

可以用 std::vector 对上面这种方法进行包装     

     

     
，使其更加易用  




  




  




。示例代码如下：

std::vector<std::vector<int>> v{ std::vector<int>(3), std::vector<int>(4) }; std::cout << v[0].size() << " " << v[1].size() << std::endl;

这段代码创建了一个二维数组  




  




  




，第 0 行有 3 个元素


  


  


 ，第 1 行有 4 个元素


  


  


 。这种方法既能创建交错数组     
     
     ，也不需要手动释放内存     
     
     。