int **arrayPtr;
arrayPtr = malloc(sizeof(int) * rows *cols + sizeof(int *) * rows);
在上面的代码中，我们试图在单个malloc 调用中分配一个二维数组。
malloc 占用多个字节并为这些字节分配内存，
但是在上面的例子中，malloc怎么知道首先要分配一个指针数组，每个指针都指向一个一维数组？
malloc 在这种特殊情况下如何在内部工作？
【问题讨论】：
标签： c multidimensional-array malloc
二维数组与指向数组的指针数组不同。
int **arrayPtr 没有定义二维数组。二维数组如下所示：
int array[2][3]
指向该数组第一个元素的指针如下所示：
int (*array)[3]
你可以指向一块内存：
int (*array)[3] = malloc(sizeof(int)*5*3);
注意它是如何编入索引的：
array[x] 将扩展为 *(array+x)，因此“向前 3 个整数的 x 个数组”。array[x][y] 将扩展为 *( *(array+x) + y)，所以“然后 y 向前”。这里没有直接的指针数组，只有一个连续的内存块。
如果您有一个数组数组（与二维数组不同，通常使用 int** ptr 和一系列每行 malloc 完成），它会像：
ptr[x] 将扩展为 *(array+x)，因此“x 指针向前”ptr[x][y] 将扩展为 *( *(array+x) + y) = "y ints forward"。注意区别。两者都使用 [x][y] 进行索引，但它们在内存中以不同的方式表示，并且索引以不同的方式发生。
【讨论】：
malloc 怎么知道它首先要分配一个指针数组，每个指针都指向一个一维数组？
它没有； malloc 只是分配您指定的字节数，它不知道如何将这些字节构造成聚合数据类型。
如果您尝试动态分配多维数组，您有多种选择。
如果您使用支持可变长度数组的 C99 或 C2011 编译器，您可以简单地将数组声明为
int rows;
int cols;
...
rows = ...;
cols = ...;
...
int array[rows][cols];
不过，VLA 存在许多问题；它们不适用于非常大的数组，它们不能在文件范围内声明，等等。
第二种方法是执行以下操作：
int rows;
int cols;
...
rows = ...;
cols = ...;
...
int (*arrayPtr)[cols] = malloc(sizeof *arrayPtr * rows);
在这种情况下，arrayPtr 被声明为指向带有 cols 元素的 int 数组的指针，因此我们将分配 rows 数组中的每个 cols 元素。请注意，您只需编写 arrayPtr[i][j] 即可访问每个元素；指针算术规则的工作方式与常规二维数组相同。
如果您使用的不是支持 VLA 的 C 编译器，则必须采用不同的方法。
您可以将所有内容分配为单个块，但您必须将其作为一维数组访问，计算偏移量如下：
int *arrayPtr = malloc(sizeof *arrayPtr * rows * cols);
...
arrayPtr[i * rows + j] = ...;
或者你可以分两步分配：
int **arrayPtr = malloc(sizeof *arrayPtr * rows);
if (arrayPtr)
{
int i;
for (i = 0; i < rows; i++)
{
arrayPtr[i] = malloc(sizeof *arrayPtr[i] * cols);
if (arrayPtr[i])
{
int j;
for (j = 0; j < cols; j++)
{
arrayPtr[i][j] = some_initial_value();
}
}
}
}
【讨论】：
malloc() 不知道它需要分配一个指向数组的指针数组。它只是返回一块请求大小的内存。您当然可以通过这种方式进行分配，但是您需要初始化将用作指针的第一个“行”（或最后一个，甚至是列而不是行 - 但是您想这样做），以便它们指向该块中的适当区域。
这样做会更好，更有效率：
int *arrayPtr = malloc(sizeof(int)*rows*cols);
这样做的缺点是您必须在每次使用时计算正确的索引，但您可以编写一个简单的辅助函数来做到这一点。你不会有使用[] 引用元素的“便利”，但你可以拥有例如element(arrayPtr, x, y).
【讨论】：
我会将您的注意力转移到“[] 运算符是做什么的？”的问题上。
如果您打算通过 [] 运算符访问数组中的元素，那么您需要意识到它只能根据元素的大小进行偏移设置，除非提供了一些数组几何信息。
malloc 没有维度信息的规定，calloc - 明确的一维。 另一方面，声明的数组 (arr[3][4]) 显式地为编译器指定维度。
因此，要以 arr[i][j] 的方式访问动态分配的多维数组，实际上是分配了目标维度大小的一维数组系列。您将需要循环来执行此操作。
malloc 返回指向堆内存的普通指针，没有关于几何或数据类型的信息。因此 [][] 不起作用，您需要手动进行偏移。
因此，无论 []-indexing 是您的优先级还是批量分配，都由您决定。
【讨论】：
int **arrayPtr; 不指向二维数组。它指向一个指向int 的指针数组。如果要创建二维数组，请使用：
int (*arrayPtr)[cols] = calloc(rows, sizeof *arrayPtr);
【讨论】：