我之前使用 .mat 文件在 Matlab 中保存了多维数组（例如，大小为 100x100x100 的数组 A），效果非常好。
在 C 中保存此类多维数组的最佳方法是什么？我能想到的唯一方法是将其存储为 2D 数组（例如，将 KxNxM 数组转换为 KNxM 数组）并小心记住它是如何保存的。
还希望以稍后可以在 Matlab 中打开以进行后处理/绘图的方式保存它。
【问题讨论】：
标签： c arrays matlab multidimensional-array save
C 可以很好地处理多维数组 (double array[K][M][N];)，它们与一维数组一样连续存储在内存中。事实上，写double* onedim = &array[0][0][0]; 然后使用与 3-D 和 1-D 数组完全相同的内存区域是合法的。
要将其从 C 语言导入 matlab，您可以在 C 语言中使用 fwrite(array, sizeof array[0][0][0], K*M*N*, fptr)，在 MatLab 中使用 array = fread(fileID, inf, 'real*8')。您可能会发现reshape 函数很有帮助。
【讨论】：
reshape 也可能会有所帮助。
reshape 版本。在 C（多暗淡）数组中，数据是按顺序存储的，因此，您实际上需要读/写的是偏移一个指针（当然，前提是您不想要任何转置）。
double* onedim = &array[0][0][0] 时，我不确定它到底定义了什么，尤其是[0][0][0] 部分，因为我不确定您定义的是什么大小的数组，如果甚至定义了大小。我也不确定如何修改您定义的onedim 的条目。
[] 下标括号与指针和数组一样有效，对吧？ （其实数组在和[]一起使用的时候会转换成指针）
array 是之前定义的变量的名称.. 没听懂。酷，我明天试试（我住的地方差不多晚上 9 点......）。看来我所要做的就是将onedim 的内容写入一个文件并在Matlab 中打开它，正如你所说，希望在使用reshape 之后我得到我想要的。与我最初的计划相比，这似乎很有希望，而且可能不太容易出错。
C 可以很好地处理 3D 数组：
double data[D0][D1][D2];
...
data[i][j][k] = ...;
尽管对于非常大的数组（例如您的示例），您可能希望动态分配数组，而不是像上面那样将它们声明为 auto 变量，因为 auto 变量的空间（通常 em> 堆栈，但并非总是如此）可能非常有限。
假设您的所有维度在编译时都是已知的，您可以执行以下操作：
#include <stdlib.h>
...
#define DO 100
#define D1 100
#define D2 100
...
double (*data)[D1][D2] = malloc(sizeof *data * D0);
if (data)
{
...
data[i][j][k] = ...;
...
free(data);
}
这将从堆中分配一个 D0xD1xD2 数组，您可以像访问任何常规 3D 数组一样访问它。
如果直到运行时才知道您的尺寸，但您正在使用支持可变长度数组的 C99 编译器或 C2011 编译器，您可以执行以下操作：
#include <stdlib.h>
...
size_t d0, d1, d2;
d0 = ...;
d1 = ...;
d2 = ...;
...
double (*data)[d1][d2] = malloc(sizeof *data * d0);
if (data)
{
// same as above
}
如果您的尺寸直到运行时才知道，并且您使用的编译器不支持可变长度数组（C89 或更早版本，或不支持 VLA 的 C2011 编译器），您'将需要采取不同的方法。
如果需要连续分配内存，则需要执行以下操作：
size_t d0, d1, d2;
d0 = ...;
d1 = ...;
d2 = ...;
...
double *data = malloc(sizeof *data * d0 * d1 * d2);
if (data)
{
...
data[i * d0 * d1 + j * d1 + k] = ...;
...
free(data);
}
请注意，您必须将 i、j 和 k 索引映射到单个索引值。
如果内存不需要是连续的，你可以像这样进行分段分配：
double ***data;
...
data = malloc(d0 * sizeof *data);
if (data)
{
size_t i;
for (i = 0; i < d0; i++)
{
data[i] = malloc(d1 * sizeof *data[i]);
if (data[i])
{
size_t j;
for (j = 0; j < d1; j++)
{
data[i][j] = malloc(d2 * sizeof *data[i][j]);
if (data[i][j])
{
size_t k;
for (k = 0; k < d2; k++)
{
data[i][j][k] = initial_value();
}
}
}
}
}
}
并将其释放为
for (i = 0; i < d0; i++)
{
for (j = 0; j < d1; j++)
{
free(data[i][j]);
}
free(data[i]);
}
free(data);
这不是推荐的做法，顺便说一句；即使它允许您索引data，就好像它是一个 3D 数组，但要权衡的是更复杂的代码，尤其是如果malloc 在分配循环中途失败（那么您必须退出到目前为止您所做的所有分配）。它也可能会导致性能损失，因为不能保证内存被很好地定位。
编辑
至于将这些数据保存在文件中，这取决于您需要做什么。
最便携的是将数据保存为格式化文本，如：
#include <stdio.h>
FILE *dat = fopen("myfile.dat", "w"); // opens new file for writing
if (dat)
{
for (i = 0; i < D0; i++)
{
for (j = 0; j < D1; j++)
{
for (k = 0; k < D2; k++)
{
fprintf(dat, "%f ", data[i][j][k]);
}
fprintf(dat, "\n");
}
fprintf(dat, "\n");
}
}
这会将数据作为浮点数序列写出，每行末尾有一个换行符，每个“页面”末尾有两个换行符。读回数据基本上是相反的：
FILE *dat = fopen("myfile.dat", "r"); // opens file for reading
if (dat)
{
for (i = 0; i < D0; i++)
for (j = 0; j < D1; j++)
for (k = 0; k < D2; k++)
fscanf(dat, "%f", &data[i][j][k]);
}
请注意，这两个 sn-ps 都假定数组有一个已知的、固定的大小，不会随着运行而改变。如果不是这种情况，您显然必须在文件中存储其他数据以确定数组需要多大。也没有类似于错误处理的东西。
我要留下很多 的东西，因为我不确定你的目标是什么。
【讨论】：
【讨论】：
三重指针：
double*** X;
X= (double***)malloc(k*sizeof(double**));
for(int i=0; i<k;i++)
{
X[i]=(double**)malloc(n*sizeof(double*));
for(int j=0; j<n;j++)
{
X[i][j]=(double*)malloc(m*sizeof(double));
}
}
这样访问每个值的方法非常直观：X[i][j][k]。
如果你愿意，你可以使用一个唯一的数组：
double* X;
X=(double*)malloc(n*m*k*sizeof(double));
您可以通过这种方式访问每个元素：
X[i*n*m+j*n+k]=0.0;
如果你使用三重指针，别忘了释放内存。
【讨论】：
当然，您也可以将其存储为 C 中的 3D 数组。不知道为什么你觉得你必须转换为 2D：
double data[100][100][100];
这当然需要相当多的内存（假设是 64 位 double 大约需要 7.6 MB），但例如在 PC 上应该没问题。
不过，您可能希望避免将此类变量放入堆栈。
【讨论】：