在結構中使用指向動態2D數組的指針

Question

我一直在爲電磁仿真中的課程寫作一段代碼，並且遇到了問題。我決定通過將原始計算擴展到10^8個元素的真正大網格來做一些額外的工作，所以現在我必須使用malloc（）。

到目前爲止，這麼好，但由於我更喜歡​​將代碼保存在庫中，然後使用編譯器的內聯選項進行編譯，所以我需要一種在函數間傳遞信息的方法。所以，我開始使用結構來跟蹤網格的參數，以及指向信息數組的指針。我用如下方法定義結構：

typedef struct { 
    int height; 
    int width; 
    int bottom; //position of the bottom node 
    unsigned int*** dat_ptr;//the pointer to the array with all the data 
    } array_info; 

其中指向無符號整型的三指針是指向二維數組的指針。我必須這樣做，否則它是通過值傳遞的，我不能在函數內改變它。

現在，當我嘗試用下面的函數的結構分配內存：

void create_array(array_info A)//the function accepts struct of type "array_info" as argument 
{ 
    int i; 

    unsigned int** array = malloc(sizeof(*array) * A.height);//creates an array of arrays 
    for(i = 0; i<A.height; ++i) 
    { 
     array[i] = malloc(sizeof(**array) * A.width);//creates an array for each row 
    } 
    *A.dat_ptr=array;//assigns the position of the array to the input pointer 
} 

我在執行操作時出現段故障。我看不到爲什麼：sizeof（* A.dat_ptr）與sizeof（array）相同。因此，在最壞的情況下，我應該在線下的某個地方弄到亂碼，而不是在任務欄中，對嗎？

Answer 1

您可能需要從函數返回array_info結構（更正常）或（通常）將指針傳遞給array_info結構，以便您所做的更改會影響調用函數中的值。

typedef struct 
{ 
    int height; 
    int width; 
    int bottom; 
    unsigned int **dat_ptr; // Double pointer, not triple pointer 
} array_info; 

void create_array(array_info *A) 
{ 
    unsigned int **array = malloc(sizeof(*array) * A->height); 
    for (int i = 0; i < A->height; ++i) 
     array[i] = malloc(sizeof(**array) * A->width); 
    A->dat_ptr = array; 
} 

我假設你做了一些內存分配的檢查;雖然，邏輯的地方是這個功能。從部分故障中恢復是很煩瑣的（但是如果你打算從函數中返回而不是從程序中退出，這是必要的）。

void create_array(array_info *A) 
{ 
    unsigned int **array = malloc(sizeof(*array) * A->height); 
    if (array != 0) 
    { 
     for (int i = 0; i < A->height; ++i) 
     { 
      if ((array[i] = malloc(sizeof(**array) * A->width)) == 0) 
      { 
       for (int j = 0; j < i; j++) 
         free(array[j]); 
       free(array); 
       array = 0; 
       break; 
      } 
     } 
    } 
    A->dat_ptr = array; 
} 

調用函數知道，如果dat_ptr成員是從create_array()返回NULL函數失敗。提供成功/失敗返回值可能會更好。

我使用的是C99，所以調用代碼可能是：

array_info array = { .height = 10, .width = 20, .dat_ptr = 0 }; 
create_array(&array); 
if (array->dat_ptr == 0) 
    ...error handling... 

注意，在create_array()代碼可能需要檢查一個空指針，爲負或零寬度或高度。我不清楚bottom元素應該包含什麼，所以我沒有初始化它，這給了我一半使用指定初始值設定項的藉口。您也可以非常清楚地編寫初始化程序，而不使用指定的初始化程序。