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淺析C++中的動態(tài)多維數組

C++的new操作符是該語言一個很好的語法特性，然而實際使用中卻發(fā)現new操作符有不少限制，為突出的一點便是用new操作符分配多維數組空間時，不能讓數組的每一維都動態(tài)可變。本文將對此提出一個簡單直觀的解決方案，在一個實際問題的簡化模型中加以說明，并以此釋清許多初學者對C++中new操作符和多維數組的誤區(qū)。

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1. 問題的提出－－多維可變數組的實際用途

下面是實際編程中碰到問題的一個簡化模型。ChessBoard是個棋盤類，其中的m_board是用來保存棋盤上棋子信息的二維數組。DIMENSION是棋盤的尺寸或維數，因為要用于數組聲明，所以他必須是個編譯期間能夠確定其值的常量，這里我們使用了無名枚舉。

對于不同種類棋的棋盤大小是不同的，對于黑白棋，DIMENSION定義為8，對于五子棋，DIMENSION應該為15，而圍棋呢，又得是19。對此這段代碼采用了條件編譯來確定DIMENSION常量的值，以確保這段代碼具備較好的可重用性。

由于m_board必須是編譯期常量，于是在程式運行時刻m_board數組的大小是不可改變的。假如程式中要同時實現黑白棋、五子棋和圍棋就不能這樣來做了－－當然這樣有點夸張，但是就算光是圍棋也有9x9、13x13、19x19幾種棋盤，而且應當能讓用戶在程式運行時自由選擇。

 
 
 
    
  
  
  
  1. class ChessBoard  
    2. 
  
  
  
  2. 　{  
    3. 
  
  
  
  3. private:  
    4. 
  
  
  
  4. 　enum{  
    5. 
  
  
  
  5. #ifdef OTHELLO  
    6. 
  
  
  
  6. 　DIMENSION=8 //假如是黑白棋，棋盤大小為8x8  
    7. 
  
  
  
  7. #endif  
    8. 
  
  
  
  8. #ifdef PENTE  
    9. 
  
  
  
  9. 　DIMENSION=15 //假如是五子棋，棋盤大小為15x15  
    10. 
  
  
  
  10. #endif  
    11. 
  
  
  
  11. 　};  
    12. 
  
  
  
  12. int m_board[DIMENSION][DIMENSION];  
    13. 
  
  
  
  13. 　public:  
    14. 
  
  
  
  14. /*其他成員函數  
    15. 
  
  
  
  15. ......  
    16. 
  
  
  
  16. 　*/ 
    17. 
  
  
  
  17. 　} 
    18.

對此我們必須用new操作符或malloc函數在程式運行時刻為m_board動態(tài)分配空間，由于new支持更多的C++特性，因此我們的程式采用了new操作符。

2. MSDN中用new申請多維數組的說明－－進一步認識new操作符

下面的代碼摘自MSDN中的“new operator”，其中第二行在VC6.0中編譯將得到一個錯誤信息，對此MSDN中的說明是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）。正確代碼應當如3、4行所示。

 
 
 
    
  
  
  
  1. float *fp;  
    2. 
  
  
  
  2. fp = new float[10][25][10]; //錯誤信息:cannot convert from ‘float (*)[25][10]‘ to ‘float *‘  
    3. 
  
  
  
  3. float (*cp)[25][10];  
    4. 
  
  
  
  4. cp = new float[10][25][10]; 
    5.

 

參考此代碼我們來考慮我們的棋盤問題，照葫蘆畫瓢我們能夠得到如下代碼

 
 
 
    
  
  
  
  1. int (*m_board)[DIMENSION]; //在類的成員變量中聲明  
    2. 
  
  
  
  2. m_board = new int[Changeable][DIMENSION]; //根據用戶選擇來確定相應的Changeable值 
    3.

不難看出，由于仍然必須用編譯期常量DIMENSION來聲明數組，所以m_board數組只能有一維可變，這種方法對我們的問題是毫無用處的。


名稱欄目：淺析C++中的動態(tài)多維數組
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