C++ -- 指向数组的指针 -- 指针数组答案

【问题标题】：C++ -- Pointers to Arrays -- Arrays of PointersC++ -- 指向数组的指针 -- 指针数组
【发布时间】：2009-12-01 21:39:47
【问题描述】：

我注意到这让一些人感到困惑，但在阅读了这里的几篇帖子和 cplusplus 教程后，我的大脑仍然混乱。

假设我在头文件中有以下变量-

int numberOfLinePoints;
D3DXVECTOR3* line;   //confused as to what it is

然后在实现 C++ 文件中我将它们初始化如下 -

//both initialized in constructor
numberOfLinePoints = 25;
line = new D3DXVECTOR3[numPoints];   //array of pointers?

我的 line 变量现在代表什么？

据我从阅读 stackoverflow 上的链接可以看出，它应该代表一个指针数组。然后我阅读了以下内容......

(1) Pointers for Beginners

...其中 (A) 指针数组和 (B) 指向数组的指针都进行了讨论。这让我再次感到困惑，因为它们的工作方式似乎相似。

我在一个单独的位置定义我的指针到我分配它们的位置（正确吗？）这一事实似乎是我困惑的根源。 我是否正确，这是指向 D3DXVECTOR3 对象的指针数组？

完成 - 如果变量 line 包含有关一条线段的信息，我将如何创建一个线段数组？我目前有以下 -

//HEADER FILE
int numberOfLineSegments;
D3DXVECTOR3** lineCollection;   //array of pointers - each of which
                                //points to an array of pointers?
//CPP FILE
numberOfLineSegments = 8;                            //constructor
for(i = 0; i < numberOfLineSegments; i++)            //initialization
{                                                    //and allocation  CORRECT?
   lineCollection[i] = new D3DXVECTOR*[numPoints];   //of memory for     Y/N
}                                                    //lineCollection

VOID createLineSegments(startPoint, endPoint) //could return array instead
{
//pseudo to generate one line segment
while != numberOfLinePoints
line[sentinel++] = interpolate(startPoint, endPoint, time_T)

//pseudo to generate array of line segments
while != numberOfLines
lineCollection[sentinel++] = line
}

非常感谢任何帮助。

【问题讨论】：

你永远不会在头文件中声明变量的存储。您的“头文件”行必须全部位于 CPP 文件的顶部。标头用于声明事物存在的抽象潜力，而不是它们的实际存储，或者它们在您的实际程序中使用或存在的现实。
我不知道。在我的课程中，我一直被教导对象的声明放在对象头中，并在 CPP 文件中初始化。我会和我的一位导师一起提出这个问题，谢谢。

标签： c++ arrays pointers

【解决方案1】：

你的第一个例子：

int numberOfLinePoints;
D3DXVECTOR3* line;   //confused as to what it is

声明一个指向 D3DXVECTOR3 的简单指针。可以通过两种方式初始化指针。第一：

line = new D3DXVECTOR3;

这将创建一个 D3DXVECTOR3 并使线指向该对象。第二：

line = new D3DXVECTOR3[numberOfLinePoints];

这将创建一个 D3DXVECTOR3 数组，并使 line 指向该数组的第一个元素。然后，您可以使用指针算法来访问该数组中的其他元素。

如果将指针声明为双指针：

D3DXVECTOR3** line;

您只需创建另一个间接级别。

【讨论】：

【解决方案2】：

int numberOfLinePoints;
D3DXVECTOR3* line;   //confused as to what it is
//both initialized in constructor
numberOfLinePoints = 25;
line = new D3DXVECTOR3[numPoints];   //array of pointers?

line 是 D3DXVECTOR3 的数组。但是，如果D3DVECTOR3 本身就是一个指针，它将是一个指针数组。由于我不太了解 C++ D3D 标头，因此我不确定。

D3DXVECTOR3** lineCollection;

是一个指针数组，每个指针都可能是指向一行的指针（即D3DXVECTOR3 的数组）。

你有两个选择。内存方面，最好将lineCollection 中的每个条目设置为仅指向相应的行。如果您知道这些行不会更改（并且不会被释放），或者如果它们确实更改了您希望这些更改立即反映在您的集合中，那么这是安全的。

另一种选择是为lineCollection 中的每个条目创建一个新数组，并将每个line 中的点复制到这个新数组中。

没有正确答案，这取决于你想要的功能。

【讨论】：

谢谢唐尼，这正是我想知道的。所有其他回复也很有帮助，但这可能是我能理解的最清楚的方式。

【解决方案3】：

（试图在不引入其他问题的情况下尽可能简洁地回答问题的第一部分。）

C++（和 C）使用指向数组中单个项目的指针作为整个数组的句柄。但是，有些指针并不指向数组中的项目！您必须自己区分point-to-single-item 和points-to-item-in-array。

int length = 8;
D3DXVECTOR3* line = new D3DXVECTOR3[length];

new[] 运算符返回一个指向它分配的数组中第一项的指针，并将该值分配给 line。请注意，因为指针不区分单项与数组中的项：

您必须单独存储长度
您必须小心使用带有指针的正确索引（上面的“行”）
最好使用“真正的”容器类型，例如：
- std::deque、std::vector 等
- std::tr1::array（又名 boost::array）

（最后一个要点并不意味着你从不使用指针，你只是在这些容器更合适的时候不使用它们。）

【讨论】：

【解决方案4】：

D3DXVECTOR3 line; // Line is a D3DXVECTOR3
D3DXVECTOR3 * line; // Line is EITHER a pointer to D3DXVECTOR3 OR an
                    // array of D3DXVECTOR3
D3DXVECTOR3 ** line; // Line is an array of pointers to D3DXVECTOR3 OR
                     // an array of array of D3DXVECTOR3

这是因为数组在内存中没有特定的结构。它只是一堆 D3DXVECTOR3 连续。因此，指向第一个元素，您就可以访问所有其他元素。

所以，有

D3DXVECTOR3** lineCollection; // An array of pointers OR an array of array!
new D3DXVECTOR[numPoints]; // A pointer to an array of D3DXVECTOR
lineCollection[i] // A pointer to an array

您通过以下方式对其进行初始化：

lineCollection[i] = new D3DXVECTOR[numPoints]; // No extra *

然而：尝试使用 STL（如 std::vector）而不是丑陋的 C/Java 样式数组。如果可以，请避免在堆上声明（使用'new'），而是在堆栈上声明：

D3DXVECTOR a, b, c; // a, b, and c ARE D3DXVECTOR, not pointers
std::vector<D3DXVECTOR> lines;
lines.push_back(a);
lines.push_back(b);
lines.push_back(c);

// equivalently: (you can push_back without temporaries)
std::vector<D3DXVECTOR> lines;
lines.push_back(D3DXVECTOR());
lines.push_back(D3DXVECTOR());
lines.push_back(D3DXVECTOR());

这将避免手动内存管理；它更具可读性。您可能无法始终使用这种舒适性（代码的组织方式）。如果有人说一些关于表演的事情，现在，不要担心。首先让某些东西在没有段错误或内存泄漏的情况下工作。

【讨论】：

AFAIK 编译器可以决定在堆栈上分配对象，即使在使用 new 时，如果程序行为没有改变。不过只是一个旁注。
我错过了这篇文章。实际上，这与唐尼的帮助很大。可惜我不能设置两个正确的答案。谢谢。
很高兴它可以提供帮助。 @Space_cowboy：我对编译器优化知之甚少，我正在寻找一些很好的术语来明确地告诉 name 两种分配方式，因为我对程序员更感兴趣。堆和堆栈会使新用户感到困惑（而且显然也很高级）。这里有什么建议吗？
这是我做过的最“侵入性”的编辑，但“stl::”是一个明显的错误。（STL 是一个特定的库，不仅仅是 C++ 标准库，甚至不仅仅是其中的模板。）如果这太多了，请道歉。（我在做的时候还有其他一些小的调整。）重新性能：虽然我同意如果它 不起作用，它的运行速度有多快并不重要，但有这里没有性能差异！向量是一个动态数组，就像你用 new[] 得到的一样，唯一的区别是接口。（您甚至可以将 &v[0] 作为 C 风格的数组传递。）
Space_C0wb0y：虽然是这样，但使用标准中的“as-if 规则”，在实践中很难安排，我不知道有任何尝试的实现。（编译器必须进行全局分析，以确保您不会编写自己的 operator new ，例如。）如果有这样的实现，我会很想看看他们是如何做到的。

【解决方案5】：

line = new D3DXVECTOR3[numPoints];

line保存了D3DXVECTOR3数组第一个元素的内存地址。

即line 是指向数组第一个元素的指针。

This article 应该澄清一下。

【讨论】：

【解决方案6】：

看看这个简单的例子：

案例一：

int *p = new int [N];

这里p是指向N个整数数组的指针，p存储数组的起始地址。

案例2：

int **p = new int *[N]; //p is a pointer to pointers holding integers used for 2D array.


for(int i=0 ; i<N ; i++)
{

    p[i] = new int [N]; // each element is pointer to array of integers.

}

适用于各种用户自定义类型。

【讨论】：