另一个指向数组问题的 C++ 指针

Question

我已经超过 25 年没有编写 C++ 了，显然我忘记了很多东西，现在的编译器比以前严格得多。因此，我正在努力创建一个动态分配的指针数组，该指针数组指向 8 个无符号字符的数组。

我相信我需要一个指针变量。我希望在运行时分配该变量以指向动态分配的指针数组。然后将每个结果指针分配给一个 8 unsigned char 数组。

我认为我的数组的变量声明应该是：

int (**arr)[8];

但我无法弄清楚如何分配存储空间。

第一步，我尝试了这个想法的多种变体：

arr = new (int*[8])[4];

但都被拒绝为类型不兼容，或完全语法错误。无奈之下，我也尝试过：

arr = malloc(4 * sizeof(void *));

因“无法将‘void*’转换为‘int (**)[8]’”而被拒绝，所以我尝试了转换：

arr = (int**[8])malloc(4 * sizeof(void *));

仍然失败。

编辑：根据目前的评论，首先，我正在为 ESP32 设备用 C++ 编写，现在已经取得了这些进展（仍然失败）

arr = new (int(*)[8])[4]; // array bound forbidden after parenthesized type

和

arr = new (int(*)[])[4]; // cannot convert ‘int (**)[]’ to ‘int (**)[8]’

从评论中可以清楚地看出“我需要重新学习很多东西”，甚至“这不是最好的方法”，但现在我只想完成工作。谁能简单地告诉我 a) 我的变量声明是否正确，以及 b) 我如何分配初始指针数组?

Answer 1

相信您想了解**双指针以及如何使用它们。

// explanation of what double pointer is.

    int **arr1; //double pointer: is a pointer to point to pointer
 
    // example
    int* p = new int(1);
    arr1 = &p; // points to pointer int*, note the "&" affront which returns the memory address of p.
    arr1 = new int*[10]; // points to int*, "new" returns the memory address of newly allocated memory space.


// harder example, how to point to a double array [][]
    int num_rows = 10;  
    arr1 = new int*[num_rows];

    for (int i = 0; i < num_rows; ++i)
    {

        int num_cols = i + 1; // the column length can be different for each row
        arr1[i] = new int[num_cols];

        for (int j = 0; j < num_cols; ++j)
            arr1[i][j] = i;

    }

请注意，**不仅指向那些固定长度的行，它还可以指向不等长的数据行，如示例所示。注意跟踪行长度或只使用双数组。

Answer 2

好的，因为我不喜欢这里的其他答案（因为我认为它会把你引向错误的方向），我会试着说服你改用现代 C++ 习语。正如我在评论中不止一次所说的那样，一旦你掌握了它，这将得到回报。

首先，你的问题自相矛盾。首先你这样说：

[...] Each of the resulting pointers would then be assigned to point to an array of 8 unsigned char.

然后你说：

I think that the variable declaration for my array should be:

int (**arr)[8];

那你想要什么？某种 int 的数组或 8 unsigned char 的数组？我将选择后者，因为这就是您所说的目标。如果这实际上不是您想要的，请澄清您的问题 - 专注于您想要表示的数据结构，而不是您认为应该如何实现它 - 我将相应地更新此答案。就像我说的（虽然我现在删除了评论，因为我觉得它有点不友好），XY 问题。请忘记指针。这不是解决这个问题的方法（不管它是什么，或者任何其他问题，差不多）。

因此，在现代 C++ 中，这是 super-easy。为了便于讨论，假设您想要一个数据结构来表示固定数量的 unsigned char 数组（比如 4 个），每个 unsigned char 数组的长度为 8 个字节。好吧，这很简单，您可以使用最简单的 STL 容器 - std::array - 并简单地说：

// Define your types once ('using' is a sort of supercharged typedef) and use them everywhere
using my_array_element_type = std::array <unsigned char, 8>;
using my_array_type = std::array <my_array_element_type, 4>;
my_array_type my_array { };         // { } zero-initialises the array (I'm playing it safe here)

然后，要访问数组中的单个元素，您可以这样做：

auto c = my_array [3] [5]; // 'auto' 'deduces' to unsigned char here

现在这看起来很像分配在堆栈上的二维 C-style 数组，实际上它就是这样，但是有一些重要的区别。

鉴于上述你可以，例如，做这样的事情：

my_array_type make_array ()
{
    my_array_type a { };
    // stuff things into the array, perhaps
    return a;
}

然后，在你想让数组出现的时候，你可以这样做：

auto my_array = make_array ();

你也可以这样写函数：

void use_array_read_only (const my_array_type &a)    // passed by reference, so not copied
{
    // .. do things with a (read-only)
}

还有这个：

void use_array_read_write (my_array_type &a)         // ditto
{
    // .. do things with a (read-write)
}

请注意，这些函数知道所有关于传递给它们的参数的类型，包括它包含多少元素（所以不需要为这些传递额外的 one-day-you 绑定到 get-it-wrong 参数），而且你不能说 C-style 数组。事实上，这些 'decay' 指向一个指针是臭名昭著的，每个人都讨厌它。即使计算出二维数组参数的 type 也是一个挑战，除非我绝对必须这样做，否则我个人不够聪明，无法弄清楚。

作为一个stack-based变量，my_array的生命周期仅限于它定义的范围。我只能猜测这对您来说是否是个问题，但我相信您可以应付。此外，由于它们是在堆栈上分配的，因此 std::arrays 不能太大。

如果你想要一个可以调整大小的数据结构，或者太大而不适合放在堆栈上，你可以使用 std::vector 代替。 std::vector 的 API 在许多方面是 std::array 提供的超集，因此，对于许多用途，一旦填充，它可以以几乎相同的方式使用。

对，tl;dr:

忘记，基本上，所有你知道的C;它只会让你误入歧途。特别是，忘记指针和 C-style 数组的存在。（无论如何现在。指针确实有它们的位置，但你需要了解 'smart pointers' 才能安全地使用它们，那是另一天）。
忘掉所有 malloc、free、new 和 delete。你不需要它们。曾经。
学习基本使用作为 STL 主力的三个容器：std::array、std::vector 和 std::string。它们不难使用，如果您运行遇到您不知道该怎么做或不理解的事情，您可以随时在 SO 上提问。这就是该网站的用途。
了解什么是引用（和 const 引用）。您将希望将它们用作函数参数，以避免每次将容器传递给函数时都复制容器。它还将允许您在函数内修改该容器，如果您想要这样做的话。
给自己买一个 suitable book。您现在需要它，而不是下周、下个月或明年！
请注意 cppreference 存在。一开始您会发现它很难，但它是一个非常有用的网站，事情会变得更容易。此外，刚开始时，您可能会发现 (cplusplus.com)[https://www.cplusplus.com/] 更容易访问，但 cppreference 更全面、更可靠。
当您想尝试新事物时，可以使用众多在线编译器之一。我发现它们非常宝贵并且个人喜欢 Wandbox。 link 指向一个简单的 std::array 演示，您可能会喜欢。

就是这样。祝你好运！我的是啤酒。如果你陷入困境，你会发现很多人愿意在 SO 上帮助你。如果您坚持使用过时的 C 习语，那就没那么多了。我们看到很多这样的重新，这有点令人沮丧。

另一个指向数组问题的 C++ 指针

Yet another C++ pointer to array question

c++

arrays

pointers