使用 sizeof 分配和初始化矩阵

Question

是否可以使用 sizeof 运算符而不是索引和“标准”指针算法来动态分配和初始化（和释放）矩阵（或其他多维数组）？

我试过了：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define ROWS 3
#define COLUMNS 4

int main(void)
{
    int i, j;
    char **v;

    if((v = malloc(ROWS*sizeof(char*)))==NULL)
        return -1;
    for(i=0; i<ROWS; i++)
    {
        if((*(v + i * sizeof(char*)) = malloc(COLUMNS * sizeof(char)))==NULL)
            return -2;
    }

    for(i=0; i<ROWS; i++)
    {
        for(j=0; j<COLUMNS; j++)
        {
            *(*(v + i * sizeof(char*)) + j * sizeof(char)) = 'a' + i * COLUMNS + j;
            printf("%c",*(*(v + i * sizeof(char*)) + j * sizeof(char)));
        }
    }

    for(i=0; i<ROWS; i++)
    {
        free(*(v + i * COLUMNS * sizeof(char)));
    }
    free(v);

    return 0;
}

但它会生成核心转储（第 24 行的 SIGSEGV (v[1][0])）。我相信问题出在分配上（可能分配给 v[1], v[2]... v[ROWS] malloc 会写入第一次分配的内存）。究竟是什么问题？

谢谢。

Answer 1

这是因为*(v + i * sizeof(char *)) 等价于v[i * sizeof(char *)] 或*((unsigned char *) v + i * sizeof(char *) * sizeof(char *)。

在指针运算中，增量是以指针类型为单位执行的，在本例中为char *。

如果您想自己计算偏移量，只需将指针转换为 unsigned char * 即可，

1. 绝对是多余的，除非在某些情况下您不希望指针具有明确的类型并且它是void *，在这种情况下转换为unsigned char *并增加确切的字节数是可以的.

2. 没有充分的理由将其作为要求，您不要使用 sizeof 运算符，因为这是要求，而是因为您需要。

3. 这很容易出错，并且您很容易导致 未定义行为，因为它发生在您的代码中，这会更令人不安

   *(*(v + i * sizeof(char*)) + j * sizeof(char))
   

   详细一点，

   1. sizeof(char) 不可能与1 不同，就像乘以 sin²(x) + cos²(x )，这完全没有意义。
   2. 由于又是第一个点，您将指针递增到超出分配空间的方式。