c++中的動(dòng)態(tài)數(shù)組怎么用

這篇文章給大家分享的是有關(guān)c++中的動(dòng)態(tài)數(shù)組怎么用的內(nèi)容。小編覺得挺實(shí)用的，因此分享給大家做個(gè)參考，一起跟隨小編過(guò)來(lái)看看吧。

C++的new操作符是該語(yǔ)言一個(gè)非常好的語(yǔ)法特性，然而實(shí)際使用中卻發(fā)現(xiàn)new操作符有不少限制，為突出的一點(diǎn)便是用new操作符分配多維數(shù)組空間時(shí)，不能讓數(shù)組的每一維都動(dòng)態(tài)可變。本文將對(duì)此提出一個(gè)簡(jiǎn)單直觀的解決方案，在一個(gè)實(shí)際問(wèn)題的簡(jiǎn)化模型中加以說(shuō)明，并以此釋清許多初學(xué)者對(duì)C++中new操作符與多維數(shù)組的誤區(qū)。
1. 問(wèn)題的提出－－多維可變數(shù)組的實(shí)際用途
　　下面是實(shí)際編程中遇到問(wèn)題的一個(gè)簡(jiǎn)化模型。ChessBoard是一個(gè)棋盤類，其中的m_board是用來(lái)保存棋盤上棋子信息的二維數(shù)組。DIMENSION是棋盤的尺寸或者維數(shù)，因?yàn)橐糜跀?shù)組聲明，所以它必須是一個(gè)編譯期間可以確定其值的常量，這里我們使用了無(wú)名枚舉。對(duì)于不同種類棋的棋盤大小是不同的，對(duì)于黑白棋，DIMENSION定義為8，對(duì)于五子棋，DIMENSION應(yīng)該為15，而圍棋呢，又得是19。對(duì)此這段代碼采用了條件編譯來(lái)確定DIMENSION常量的值，以保證這段代碼具有較好的可重用性。
　　由于m_board必須是編譯期常量，于是在程序運(yùn)行時(shí)刻m_board數(shù)組的大小是不可改變的。如果程序中要同時(shí)實(shí)現(xiàn)黑白棋、五子棋和圍棋就不能這樣來(lái)做了－－當(dāng)然這樣有點(diǎn)夸張，不過(guò)就算光是圍棋也有9x9、13x13、19x19幾種棋盤，而且應(yīng)當(dāng)能讓用戶在程序運(yùn)行時(shí)自由選擇。

class ChessBoard
　{
　　private:
　　　enum{
　　　　#ifdef OTHELLO
　　　　　DIMENSION=8 file://如果是黑白棋，棋盤大小為8x8
　　　　#endif
　　　　#ifdef PENTE
　　　　　DIMENSION=15 file://如果是五子棋，棋盤大小為15x15
　　　　#endif
　　　};
　　int m_board[DIMENSION][DIMENSION];
　　　public:
　　　　/*其它成員函數(shù)
　　　　......
　　　*/
　}

對(duì)此我們必須用new操作符或者malloc函數(shù)在程序運(yùn)行時(shí)刻為m_board動(dòng)態(tài)分配空間，由于new支持更多的C++特性，因此我們的程序采用了new操作符。

2. MSDN中用new申請(qǐng)多維數(shù)組的說(shuō)明－－進(jìn)一步認(rèn)識(shí)new操作符
　　下面的代碼摘自MSDN中的“new operator”，其中第二行在VC6.0中編譯將得到一個(gè)錯(cuò)誤信息，對(duì)此MSDN中的說(shuō)明是new操作符返回的類型為float(*)[25][10]，即指向float[25][10]的指針（去掉最左邊的一維）。正確代碼應(yīng)當(dāng)如3、4行所示。

1. float *fp;
2. fp = new float[10][25][10]; //錯(cuò)誤信息:cannot convert from 'float (*)[25][10]' to 'float *'
3. float (*cp)[25][10];
4. cp = new float[10][25][10];

參考此代碼我們來(lái)考慮我們的棋盤問(wèn)題，照葫蘆畫瓢我們可以得到如下代碼：

int (*m_board)[DIMENSION]; //在類的成員變量中聲明
m_board = new int[Changeable][DIMENSION]; //根據(jù)用戶選擇來(lái)確定相應(yīng)的Changeable值

不難看出，由于仍然必須用編譯期常量DIMENSION來(lái)聲明數(shù)組，所以m_board數(shù)組只能有一維可變，這種方法對(duì)我們的問(wèn)題是毫無(wú)用處的。

3. 解決方案
　　這里給出兩種解決方案，并對(duì)第二種方案給出具體代碼。
　　1). 我們可以申請(qǐng)大小為XSIZE*YSIZE的一維數(shù)組，然后自己通過(guò)對(duì)xy下標(biāo)換算來(lái)定位相應(yīng)的存儲(chǔ)單元，代碼如下：

int *p=new int[YSIZE*XSIZE]; file://XSIZE和YSIZE應(yīng)該定義為常量
file://但是對(duì)于p[y][x]的引用便成了語(yǔ)法錯(cuò)誤，應(yīng)該為
p[y*XSIZE + x]=y*1000 + x;

這種方法最大的好處是數(shù)組維數(shù)可以自由確定，甚至可以動(dòng)態(tài)確定，因?yàn)槎际寝D(zhuǎn)換為一維數(shù)組。但是它的最大的不便之處就是下標(biāo)轉(zhuǎn)換的繁瑣，在多維數(shù)組的情況下更為明顯。如下面這段代碼是一段檢驗(yàn)下標(biāo)轉(zhuǎn)換是否正確的程序，其輸出結(jié)果應(yīng)該為每個(gè)數(shù)組單元的地址都不相同，而且都落在“開始地址”和“結(jié)束地址”之間。

const int YSIZE=6;
　　const int XSIZE=7;
　　const int ZSIZE=9;
　　int *p=new int[ YSIZE*XSIZE*ZSIZE ];
　　file://但是對(duì)于p[y][x]的引用便成了語(yǔ)法錯(cuò)誤，應(yīng)該為
　　cout << (int)p << "開始地址\n";
　　cout << ((int)p)+sizeof(int)*YSIZE*XSIZE*ZSIZE << "結(jié)束地址\n";
　　for(int z=0;z＜ZSIZE;Z++){
　　　for(int y=0;y＜YSIZE;Y++){
　　　　for(int x=0;x＜XSIZE;X++){
　　　　　p[z*YSIZE*XSIZE+y*XSIZE + x]=(z+1)*1000+y*10 + x;
　　　　　cout << "當(dāng)前單元地址：" << (int)&p[z*YSIZE*XSIZE+y*XSIZE + x] 
　　　　　<< "----" << p[z*YSIZE*XSIZE+y*XSIZE + x] << "\t";
　　　　}
　　　}
　　}

可以看到其中的數(shù)組p僅僅是一個(gè)三維數(shù)組的但是其下標(biāo)轉(zhuǎn)換z*YSIZE*XSIZE+y*XSIZE+x已經(jīng)相當(dāng)繁瑣了，使用上的繁瑣常常會(huì)成為程序中Bug的來(lái)源。因此這種方法對(duì)初學(xué)者并不適用，但它的靈活性與簡(jiǎn)單性使我們不能忽視它。利用這種方法可以將多維數(shù)組封裝成一個(gè)通用類，不但可以動(dòng)態(tài)改變數(shù)組每一維的大小，而且連數(shù)組的維數(shù)都可以動(dòng)態(tài)改變（這個(gè)通用數(shù)組類正在筆者的計(jì)劃之中）。
　　2). 將多維數(shù)組當(dāng)作多個(gè)一維數(shù)組。
　　這里我們直接給出前面提出棋盤類問(wèn)題的代碼，構(gòu)造函數(shù)ChessBoard、析構(gòu)函數(shù)~ChessBoard和輸出函數(shù)Output中分別對(duì)應(yīng)給出了二維數(shù)組m_board的空間分配，空間釋放和單元引用的相關(guān)代碼。而且可以看出雖然這種方法需要用循環(huán)來(lái)分配、釋放空間并且需要額外的存儲(chǔ)空間，但從Output函數(shù)可以看到，它的使用與常規(guī)數(shù)組使用的語(yǔ)法是一致的，較上面的第一種方法繁瑣的下標(biāo)轉(zhuǎn)換要方便得多。
　　由于代碼并不復(fù)雜，除了代碼中的注釋外，就不再另外詳細(xì)說(shuō)明。雖然這里給出的是二維數(shù)組，但也不難將其擴(kuò)充到多維數(shù)組。

class ChessBoard{
　　　private:
　　　　const int DIMENSION;
　　　　int **m_board;
　　　public:
　　　　void Output();
　　　　～ChessBoard();
　　　　ChessBoard(int BoardSize);
　　};
　　ChessBoard::ChessBoard(int BoardSize=8):
　　DIMENSION(BoardSize){
　　m_board = new int*[DIMENSION]; //為m_board數(shù)組分配空間
　　for(int y=0;y＜DIMENSION;Y++){
　　　m_board[y] = new int[DIMENSION];
　　　for(int x=0;x＜DIMENSION;X++){
　　　　m_board[y][x]=0; file://對(duì)每個(gè)元素初始化
　　　}
　　}
　　}
　　ChessBoard::～ChessBoard(){ //釋放m_board的空間
　　　for(int y=0;y＜DIMENSION;Y++){
　　　　delete []m_board[y];
　　　}
　　　delete []m_board;
　　}
　　void ChessBoard::Output(){ //輸出所有元素，其訪問(wèn)方法與常規(guī)數(shù)組一樣，無(wú)需下標(biāo)轉(zhuǎn)換
　　　for(int y=0;y＜DIMENSION;Y++){
　　　　　for(int x=0;x＜DIMENSION;X++){
　　　　　　switch(m_board[y][x]){
　　　　　　　　case 1: cout << "●"; break;
　　　　　　　　case 0: cout << " "; break;
　　　　　　　　case 2: cout << "○"; break;
　　　　　　}
　　　　　}
　　　}
　　}

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