Как создать двумерный динамический массив с
Кроме отдельных динамических объектов в языке C++ мы можем использовать динамические массивы. Для выделения памяти под динамический массив также используется оператор new , после которого в квадратных скобках указывается, сколько массив будет содержать объектов:
Причем в этом случае оператор new также возвращает указатель на объект типа int — первый элемент в созданном массиве.
В данном случае определяется массив из четырех элементов типа int, но каждый из них имеет неопределенное значение. Однако мы также можем инициализировать массив значениями:
При инициализации массива конкретными значениями следует учитывать, что если значений в фигурных скобках больше чем длина массива, то оператор new потерпит неудачу и не сможет создать массив. Если переданных значений, наоборот, меньше, то элементы, для которых не предоставлены значения, инициализируются значением по умолчанию.
Стоит отметить, что в стандарт С++20 добавлена возможность выведения размера массива, поэтому, если применяется стандарт С++20, то можно не указывать длину массива:
После создания динамического массива мы сможем с ним работать по полученному указателю, получать и изменять его элементы:
Причем для доступа к элементам динамического массива можно использовать как синтаксис массивов ( numbers[0] ), так и операцию разыменования ( *numbers )
Соответственно для перебора такого массива можно использовать различные способы:
Обратите внимание, что для задания размера динамического массива мы можем применять обычную переменную, а не константу, как в случае со стандартными массивами.
Для удаления динамического массива и освобождения его памяти применяется специальная форма оператора delete :
Чтобы после освобождения памяти указатель не хранил старый адрес, также рекомендуется обнулить его:
Многомерные массивы
Также мы можем создавать многомерные динамические массивы. Рассмотрим на примере двухмерных массивов. Что такое по сути двухмерный массив? Это набор массив массивов. Соответственно, чтобы создать динамический двухмерный массив, нам надо создать общий динамический массив указателей, а затем его элементы — вложенные динамические массивы. В общем случае это выглядит так:
Вначале выделяем память для массива указателей (условно таблицы):
Затем в цикле выделяем память для каждого отдельного массива (условно строки таблицы):
Освобождение памяти идет в обратном порядке — сначала освобождаем память для каждого отдельного вложенного массива, а затем для всего массива указателей.
Динамический массив в С++
Динамическое выделение памяти необходимо для эффективного использования памяти компьютера. Например, мы написали какую-то программку, которая обрабатывает массив. При написании данной программы необходимо было объявить массив, то есть задать ему фиксированный размер (к примеру, от 0 до 100 элементов). Тогда данная программа будет не универсальной, ведь может обрабатывать массив размером не более 100 элементов. А если нам понадобятся всего 20 элементов, но в памяти выделится место под 100 элементов, ведь объявление массива было статическим, а такое использование памяти крайне не эффективно.
В С++ операции new и delete предназначены для динамического распределения памяти компьютера. Операция new выделяет память из области свободной памяти, а операция delete высвобождает выделенную память. Выделяемая память, после её использования должна высвобождаться, поэтому операции new и delete используются парами. Даже если не высвобождать память явно, то она освободится ресурсами ОС по завершению работы программы. Рекомендую все-таки не забывать про операцию delete .
Операция new создает объект заданного типа, выделяет ему память и возвращает указатель правильного типа на данный участок памяти. Если память невозможно выделить, например, в случае отсутствия свободных участков, то возвращается нулевой указатель, то есть указатель вернет значение 0. Выделение памяти возможно под любой тип данных: int, float,double, char и т. д.
Разработаем программу, в которой будет создаваться динамическая переменная.
В строке 10 показан способ объявления и инициализации девяткой динамического объекта, все, что нужно так это указать значение в круглых скобочках после типа данных. Результат работы программы показан на рисунке 1.
Рисунок 1 — Динамическая переменная
Создание динамических массивов
Как было сказано раньше, массивы также могут быть динамическими. Чаще всего операции new и delete применяются для создания динамических массивов, а не для создания динамических переменных. Рассмотрим фрагмент кода создания одномерного динамического массива.
После того как динамический массив стал ненужным, нужно освободить участок памяти, который под него выделялся.
После оператора delete ставятся квадратные скобочки, которые говорят о том, что высвобождается участок памяти, отводимый под одномерный массив. Разработаем программу, в которой создадим одномерный динамический массив, заполненный случайными числами.
Созданный одномерный динамический массив заполняется случайными вещественными числами, полученными c помощью функций генерации случайных чисел, причём числа генерируются в интервале от 1 до 10, интервал задается так — rand() % 10 + 1 . Чтобы получить случайные вещественные числа, выполняется операция деления, с использованием явного приведения к вещественному типу знаменателя — float((rand() % 10 + 1)) . Чтобы показать только два знака после запятой используем функцию setprecision(2) , прототип данной функции находится в заголовочном файле <iomanip> . Функция time(0) засевает генератор случайных чисел временным значением, таким образом, получается, воспроизводить случайность возникновения чисел (см. Рисунок 2).
Рисунок 2 — Динамический массив в С++
По завершению работы с массивом, он удаляется, таким образом, высвобождается память, отводимая под его хранение.
Как создавать и работать с одномерными динамическими массивами мы научились. Теперь рассмотрим фрагмент кода, в котором показано, как объявляется двумерный динамический массив.
Сначала объявляется указатель второго порядка float **ptrarray , который ссылается на массив указателей float* [2] , где размер массива равен двум. После чего в цикле for каждой строке массива объявленного в строке 2 выделяется память под пять элементов. В результате получается двумерный динамический массив ptrarray[2][5] . Рассмотрим пример высвобождения памяти отводимой под двумерный динамический массив.
Объявление и удаление двумерного динамического массива выполняется с помощью цикла, так как показано выше, необходимо понять и запомнить то, как это делается. Разработаем программу, в которой создадим двумерный динамический массив.
AncellX / 2017-03-27 Two-dimensional arrays.md
Для объявления двумерного динамического массива нужен указатель на указатель. Двумерный динамический массив объявляется следующим образом:
1 — выделяется память под массив указателей и в адрес выделенной памяти записывается указатель на указатель.
2 — в цикле for обращаемся к каждому элементу массива указателей и записываем в него адрес одномерного динамического массива также выделяемого оператором new .
Обращение к элементам двумерного динамического массива
Обращаться к элементам двумерного динамического массива можно точно так же, как и к элементам двумерного статического массива (через оператор индексирования), или через арифметику указателей и оператор разыменования.
После того, как двумерный динамический массив уже не нужен его нужно удалить, а память, которую он занимал вернуть ОС. Удаление динамического массива производится в обратном порядке от выделения под него памяти, то есть сначала удаляются одномерные динамические массивы, адреса которых хранятся в массиве указателей, а затем удаляется массив указателей.
Передача двумерного динамического массива в функцию
Двумерный динамический массив передают в функцию как указатель на указатель. Также нужно передать количество строк и столбцов(количество элементов в строке) в массиве.
Создание двумерного динамического массива
Как создать двумерный динамический массив так, чтобы можно было получать доступ как к статическому Array[a][b] ?
Это тема здесь как-то уже поднималась. Но напишу еще раз. Создать массив int 10×20 Способ 1
Обращаться к элементам такого массива можно array[m][n]
Как при любом динамическом выделении памяти, ее нужно вовремя освобождать. Как это сделать, подумайте сами.
Но обращаться к его элементy [m][n] можно только так:
И все же, для того, чтобы потом ссылаться на этот вопрос как на дубликат, я немного допишу.
Итак, вариант — который нужен в общем-то только для совместимости с объявлением обычного массива type array[Rows][Cols] —
Освобождение памяти простейшее —
Плюс: совместимость по схеме размещения в памяти с обычным массивом. Минус: обращение array[r][c] не работает — только array[r*Cols+c] или *(array+r*Cols+c) .
Варианты, допускающие обращение array[r][c] — но сразу же предупреждение: несовместимы с размещением в памяти обычного массива. Легкий минус всех их — двойное косвенное обращение.
Обращение к элементам массива — array[r][c] .
Если немного подумать, то в варианте для С, где нет никаких конструкторов-деструкторов, можно упростить освобождение памяти:
Плюс один — очистка памяти в одно касание. Минусы — возможные проблемы выравнивания, возможная проблема strict aliasing. Как мне кажется, реально проявляться не должны, но тем не менее буду признателен тем, кто покажет, как строго избавиться от проблем при сохранении функциональности.
Впрочем. еще есть и плюс второй:
совместим с массивом type a[Rows][Cols] по размещению в памяти. Так что с одним и тем же массивом можно работать и так, и эдак.
Еще одна экзотика — поскольку по указателю нельзя определить размеры массива.
Вот такой вариант кода, как приведено ниже, позволяет хранить размеры массива прямо в выделенном массиве (перед указателями). Проблема в том, что при этом из функции возвращается смещенный указатель, так что цена вопроса — в том, что удалять такой массив нужно только через свою функцию. Зато при передаче не нужны никакие дополнительные параметры 🙂
Все это относится только к C, потому что в С++ этих проблем нет — просто берем и объявляем
после чего есть все — и обращение array[i][j] , и нужные размеры —
Нужно только следить, чтоб случайно не изменить размер какого-то из векторов.