异常初始化问题答案

【问题标题】：Unusual initialization trouble异常初始化问题
【发布时间】：2012-11-03 18:50:44
【问题描述】：

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我正在编写一个非常简单的动态二维数组声明的 C 代码，并使用 memset 对其进行初始化，然后打印出该值。我的代码如下：

float **env;
int i,j,num;

printf("Enter a number : \n");
scanf("%d",&num);

env = (float **)malloc(num*sizeof(float *));

for(i=0;i<num;i++)
{env[i] = (float *)malloc(num*sizeof(float));}

memset(env, 0, sizeof(float)*num*num);

for(i=0;i<num;i++)
{  for (j=0;j<num;j++)
   {
      printf("%f\t",env[i][j]);
      if (j == num -1)
       { printf("\n\n");}
    }
}

for(i=0;i<num;i++)
{free(env[i]);
}

free(env);

当我编译程序时，没有编译错误或警告，但是当我尝试打印出这些值时，我无法打印它们。然后我调试了程序，在memset 语句之后，env 2D 变量显示类似于 CXX0030: Error: expression cannot be evaluated，当我打印值时，会出现一个窗口，显示

Unhandled exception at 0x008b1e27 in ***.exe: 0xC0000005: Access violation reading location 0x00000000.

我尝试使用 2 个 for 循环将 2D 数组 env 显式初始化为 0，它运行良好，我也能够打印值，但是当我使用 memset 时它不起作用。如果有人可以帮助我，那将非常有帮助。谢谢。

【问题讨论】：

标签： c multidimensional-array initialization

【解决方案1】：

首先，通常的建议是：停止使用sizeof 下的类型名称并停止转换malloc 的结果。这才是它应该的样子

env = malloc(num * sizeof *env);

for (i = 0; i < num; i++)
  env[i] = malloc(num * sizeof *env[i]);

一般来说，更喜欢按照这种模式来编写内存分配

some_ptr = malloc(N * sizeof *some_ptr);

其次，您使用这种技术创建的“数组”不是经典的 C 风格的连续二维数组。相反，您会得到一个由一堆完全不相关的一维数组组装而成的“模拟”二维数组。后者可能会随机分散在内存中。这立即意味着您将无法将数组作为连续对象处理。与此同时，您的memset 电话试图做到这一点。你不能这样做。在您的情况下，您必须使用循环独立地将每个 1D 子阵列归零。

但是，您可以将它们全部分配为单个内存块，而不是独立分配一维子数组

assert(num > 0);
env = malloc(num * sizeof *env);
env[0] = malloc(num * num * sizeof *env[0]);

for (i = 1; i < num; ++i)
  env[i] = env[i - 1] + num;

如果如上所示分配，您的数组数据将存储在一个连续的内存块中，尽管您仍然需要了解在使用该数组时您在做什么。例如，memseting 数组数据如下所示

memset(*env, 0, num * num * sizeof **env);

或

memset(&env[0][0], 0, num * num * sizeof env[0][0]);

（这是同一件事）。

【讨论】：

感谢您的建议，我在代码中包含了您提到的内容。所以考虑到你提到的，有没有什么方法可以在不显式使用 2 for 循环的情况下将 2D 数组初始化为 0？
@duttasankha：请参阅我回答的第二部分。您的代码不可能。但是如果你按照我的回答改变分配方案，就可以了。
感谢您的帮助。但是，当我停止强制转换 malloc 时，编译器向我抛出类似错误：“void *”类型的值不能分配给“float **”类型的实体错误：“void *”类型的值无法分配给“float *”类型的实体我该怎么办。我正在使用 Microsoft Visual Studio 2010
实际上，当我进行类型转换时，程序运行良好。显式进行类型转换有什么缺点？
@duttasankha 这个问题的答案，对于 C 和 C++，已经在 stackoverflow 上讨论死了。例如见stackoverflow.com/questions/1565496/…

【解决方案2】：

删除memset 并使用calloc 而不是malloc，它会将分配的内存初始化为零。您现在正在做的是将刚刚分配的指针归零。

【讨论】：

如果我删除 memset 那么我将如何初始化 2D 数组？
再读一遍，calloc零初始化分配的内存

【解决方案3】：

除了迈克尔的回答之外，重要的是要意识到float **env 将不会为您提供连续的内存块。它会给你一个指向连续内存块的指针，并且在每个内存位置都有一个指向连续内存块的指针，但不能保证这些块是对齐的。

例如做：

int *x = malloc(sizeof(int)); 
int *y = malloc(sizeof(int));

x 和 y 不能保证在内存中是连续的，但这是您的代码所假设的。

【讨论】：