int[n][m]，其中 n 和 m 在运行时已知答案

【问题标题】：int[n][m], where n and m are known at runtimeint[n][m]，其中 n 和 m 在运行时已知
【发布时间】：2014-10-22 11:48:01
【问题描述】：

我经常需要在编译时创建一个宽度和高度（假设它们是 n 和 m）未知的 2D 数组，通常我会这样写：

vector<int> arr(n * m);

我手动访问元素：

arr[j * m + i]

最近有人告诉我，我可以改写：

int arr[n][m] // n and m still only known at runtime.

所以这里有两个问题：

C++ 标准是否允许这种行为？
我应该如何将这样的数组传递给函数？ g++ 报告 arr 的类型为 int (*)[n]，但同样，n 是动态的，并且在声明它的函数之外是未知的 (main)。

【问题讨论】：

1.没有。2。如果对 1. 的回答是“否”，这有关系吗？
这是非标准行为（您可以更改编译器选项以禁止非标准行为）。做你对向量所做的事情，但只需将它包装在一个类中。
或使用vector<vector<int>>
vector 解决方案似乎是最好的解决方案...
@Quest 你确定吗？你有报价吗？

标签： c++ arrays multidimensional-array dynamic-arrays

【解决方案1】：

您询问的功能（尺寸仅在运行时才知道）是 C++ 的非标准扩展，但 C.99 的标准扩展（在 C.11 中成为可选功能）。该功能称为variable-length array (VLA)，链接是GCC的文档。

如果您使用的是 GCC，那么您需要将数组的长度作为参数传递给函数。

void foo (int m, int arr[][m]) {
    //...
}

然而，编译器或文档中似乎存在错误，因为上述函数原型语法仅在编译 C 代码时有效，而不是 C++（如gcc 版本 4.8.2)。我发现的唯一解决方法是使用 void * 参数，并将其转换为函数体：

int foo_workaround (int m, void *x)
{
    int (*arr)[m] = static_cast<int (*)[m]>(x);
    //...
}

如果您不想依赖编译器扩展，还有其他解决方案。如果您不介意为每一行单独分配，则可以使用向量的向量，例如：

std::vector<std::vector<int> > arr(n, std::vector<int>(m));

但是，如果您想要一个像您在自己的示例中演示的那样的单个分配块，那么最好围绕 vector 创建一个包装器类，以便为您提供类似二维的语法。

template <typename T>
class vector2d {

    int n_;
    int m_;
    std::vector<T> vec_;

    template <typename I>
    class vector2d_ref {
        typedef std::iterator_traits<I> TRAITS;
        typedef typename TRAITS::value_type R_TYPE;
        template <typename> friend class vector2d;
        I p_;
        vector2d_ref (I p) : p_(p) {}
    public:
        R_TYPE & operator [] (int j) { return *(p_+j); }
    };

    typedef std::vector<T> VEC;
    typedef vector2d_ref<typename VEC::iterator> REF;
    typedef vector2d_ref<typename VEC::const_iterator> CREF;

    template <typename I> 
    vector2d_ref<I> ref (I p, int i) { return p + (i * m_); }

public:

    vector2d (int n, int m) : n_(n), m_(m), vec_(n*m) {}
    REF operator [] (int i) { return ref(vec_.begin(), i); }
    CREF operator [] (int i) const { return ref(vec_.begin(), i); }

};

包装器的operator[] 返回一个中间对象，该对象还重载operator[] 以在使用包装器时允许二维数组语法。

    vector2d<int> v(n, m);
    v[i][j] = 7;
    std::cout << v[i][j] << '\n';

【讨论】：

我正在使用 g++，编译失败（使用 -std=c++11）对于以下函数（这里只是原型）： int sum(int n, int[][n] m ); int sum(int n, int[n][n] m);原因：“在 ] 标记之前使用函数体外部的参数”。怎么了？
改用-std=gnu++11。
我不确定我是否正确阅读了您的代码。 ')'之前有什么额外的'm'？
m 表示“矩阵”，数组的名称。
哦，不是。在 [][n] 之前移动 arr 名称不固定。

【解决方案2】：

为什么没有std::vector 的std::vector ？

std::vector<std::vector<int> > arr(n, std::vector<int>(m));

访问一个项目然后变成：

std::cout << "(2,1) = " << arr[2][1] << std::endl;

【讨论】：

它不是简单的二维数组，它是数组的数组。但是这个方案也是可以接受的。
@Jost，如果你声明 int a[10][10] 它在内部将是 int a[100]
@cdkrot 请查看this question上的第一个答案
是的，这就是我所说的，元素存储在连续数组中。关于传入函数，在这个问题上回答一个应该可以，但我还没有测试过。
我没有对任何人投反对票，std::vector 将使用动态内存分配，它不会以这种方式运行，它将像数组一样，包含指向其他数组的指针（可能在其他地方)

【解决方案3】：

std::vector 中的 std::vector（来自 #include <vector>）与二维数组的作用相同：

int n = 10, m = 10; //vector dimensions
std::vector<std::vector<int>> arr(n, std::vector<int>(m)); //Create 2D vector (vector will be stored as "std::vector<int> arr(n * m);

//you can get values from 2D vector the same way that you can for arrays
int a = 5, b = 5, value = 12345;
arr[a][b] = 12345;
std::cout << "The element at position (" << a << ", " << b << ") is " << arr[a][b] << "." << std::endl;

输出：

The element at position (5, 5) is 12345.

【讨论】：