int[n][m]，其中n和m在运行时是已知的

int[n][m], where n and m are known at runtime

本文关键字：运行时 其中 int      更新时间：2023-10-16

我经常需要在编译时创建一个宽度和高度未知的2D数组（让它们为n和m），通常我会写：

vector<int> arr(n * m);

我用手动访问元素

arr[j * m + i]

最近有人告诉我，我可以改为写：

int arr[n][m] // n and m still only known at runtime.

这里有两个问题：

  1. C++标准允许这种行为吗
  2. 我应该如何将这样的数组传递给函数？g++报告arr的类型为int (*)[n]，但同样，n是动态的，并且在声明它的函数（main）之外是未知的

您询问的功能（只有在运行时才知道维度）是C++的非标准扩展，但却是C.99的标准扩展（在C.11中成为可选功能）。该功能被称为可变长度数组（VLA），链接是GCC的文档。

如果使用GCC，则需要将数组的长度作为参数传递给函数。

void foo (int m, int arr[][m]) {
    //...
}

然而，编译器或文档中似乎有一个错误，因为上面的函数原型语法只在编译C代码时有效，而不是C++（从gcc版本4.8.2开始）。我发现的唯一解决办法是使用void *参数，并将其强制转换到函数体中：

int foo_workaround (int m, void *x)
{
    int (*arr)[m] = static_cast<int (*)[m]>(x);
    //...
}

如果您不想依赖编译器扩展，还有其他解决方案。如果你不介意为每一行单独分配，你可以使用一个向量的向量，例如：

std::vector<std::vector<int> > arr(n, std::vector<int>(m));

然而，如果您想要像您在自己的示例中演示的那样的单个分配块，那么最好围绕vector创建一个包装类，以提供类似二维的语法。

template <typename T>
class vector2d {
    int n_;
    int m_;
    std::vector<T> vec_;
    template <typename I>
    class vector2d_ref {
        typedef std::iterator_traits<I> TRAITS;
        typedef typename TRAITS::value_type R_TYPE;
        template <typename> friend class vector2d;
        I p_;
        vector2d_ref (I p) : p_(p) {}
    public:
        R_TYPE & operator [] (int j) { return *(p_+j); }
    };
    typedef std::vector<T> VEC;
    typedef vector2d_ref<typename VEC::iterator> REF;
    typedef vector2d_ref<typename VEC::const_iterator> CREF;
    template <typename I> 
    vector2d_ref<I> ref (I p, int i) { return p + (i * m_); }
public:
    vector2d (int n, int m) : n_(n), m_(m), vec_(n*m) {}
    REF operator [] (int i) { return ref(vec_.begin(), i); }
    CREF operator [] (int i) const { return ref(vec_.begin(), i); }
};

包装器的operator[]返回一个中间对象，该对象在使用包装器时也重载operator[]以允许2维数组语法。

    vector2d<int> v(n, m);
    v[i][j] = 7;
    std::cout << v[i][j] << 'n';

为什么不拥有std::vector的std::vector？

std::vector<std::vector<int> > arr(n, std::vector<int>(m));

访问一个项目然后变成：

std::cout << "(2,1) = " << arr[2][1] << std::endl;

std::vector的std::vector（来自#include <vector>）将做与二维数组相同的事情：

int n = 10, m = 10; //vector dimensions
std::vector<std::vector<int>> arr(n, std::vector<int>(m)); //Create 2D vector (vector will be stored as "std::vector<int> arr(n * m);
//you can get values from 2D vector the same way that you can for arrays
int a = 5, b = 5, value = 12345;
arr[a][b] = 12345;
std::cout << "The element at position (" << a << ", " << b << ") is " << arr[a][b] << "." << std::endl;

输出：

The element at position (5, 5) is 12345.

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