连续二维数组指针算法的C泛型函数答案

【问题标题】：C Generic Function of Contiguous Two Dimensional Array Pointer Arithmetic连续二维数组指针算法的C泛型函数
【发布时间】：2017-05-17 11:28:05
【问题描述】：

我做了一个函数来创建一个像这样的连续二维数组：

void** create2DArray(int row, int col, size_t s) {
    void *pool = malloc(s * row * col);
    void **array = malloc(s * row);

    if(pool==NULL || array==NULL) return NULL;

    for(int i=0;i<row;i++) {
        array[i] = pool + i * col * s;
    }

    return array;
}

上面的函数是这样使用的：

int **edge_matrix = create2DArray(num_vertices, num_vertices, sizeof(int));

它可以正常工作。但是有一天，我以为我做错了，我把一行代码改成了这样：

array[i * s] = pool + i * col * s;

由于指针算术规则，void* 将始终增加 i * 1 个字节。我改变了它，所以它会增加 i * s 字节，就像非 void* 类型的通常指针算术一样。但是为什么第一个有效而第二个无效呢？

【问题讨论】：

因为void** 不是 void*。 *array 的类型为 void*（即是一个指针）而不是 void。此外，您可能希望实现更强大的错误检查。
如果pool 或array 分配失败而另一个分配成功，您永远不会取消分配第一个的内存并最终导致内存泄漏。当然这是一个边缘案例。
您的代码中没有二维数组，也没有任何可以指向的数组！ int ** 之类的东西（更糟糕的是：void ** 是一个完全不同的数据结构。不要对类型转换过于花哨！这样的代码很难维护和理解。它也容易出现类型错误。
扩展我的评论：二维数组会让这一切变得不必要。
“由于指针运算规则，void* 将始终增加 i * 1 字节” - 仅供参考，pool 上的指针运算，void* 无论如何都不是标准的。一些（绝不是全部）工具链支持它作为非标准扩展，but it is not standard.

标签： c arrays pointers dynamic

【解决方案1】：

您的函数不创建二维数组，内存也不连续。您不应该为此使用指针指向指针，因为指针指向指针和二维数组之间没有关系。这是一个常见的误解。

此外，C 语言不允许对 void 指针进行指针运算。一些编译器支持它作为非标准扩展，相当于字符类型上的指针算术。

无论如何，您甚至不需要指针算法。只需这样做：

void* create2DArray (size_t row, size_t col, size_t item_size)
{
  return malloc (item_size * row * col);
}

或者，更有意义的是：

void create2DArray (size_t row, size_t col, (type** arr_ptr)[row][col])
{
  *arr_ptr = malloc ( sizeof type[row][col] );
}


// caller:
type (*array)[row][col];
create2DArray(row, col, &array);

此处的完整示例：Set pointers on Dynamic Matrix

【讨论】：