如何使用新操作员在C ++中声明2D数组?

回答: 使用新的C ++宣布2D数组在动态内存分配,内存管理和性能优化等情况下非常有用。

2D(二维)阵列是一种数据结构,该数据结构以网格状格式存储元素,其行和列(如矩阵)。它是数组数组,每个元素本身都是一个数组。一个网格状结构 2D数组 对于存储和操纵矩阵,电子表格和游戏板的数据是有益的。在本文中,我们将讨论有关使用New在C ++中声明2D数组的信息。

在C ++中声明2D数组在C ++中声明2D数组

目录:

使用新的新方法在C ++中声明2D数组

使用该方法在C ++中声明2D数组的方法很少 新的 关键词:

方法1:使用一组指针来声明C ++中的2D数组

在C ++中,可以通过一系列指针来声明一个2D数组,每个指针都引用了动态分配的数组(一行)。这是一种为动态内存管理提供灵活性的类型。

首先,您为一系列指针分配内存,然后为每行分配内存。此方法的好处是,如果需要,您可以为每一行分配不同量的内存。

例子

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int rows = 3, cols = 4;
    //Dynamically allocate memory for an array of row pointers
    int** matrix = new int*[rows];
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        matrix[i] = new int[cols]; 
    }
   //Assign a value to the first element in the first row and print it
    matrix[0][0] = 1; 
    cout << "Value at matrix[0][0]: " << matrix[0][0] << endl;  
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        //deallocate the memory for the row pointers
        delete[] matrix[i];  
   }
    delete[] matrix; 
    return 0;
}

输出:

在此代码中,它首先声明了一系列行指针的内存空间,然后为每行,它为列分配了内存空间。它在第一行的第一个元素中分配一个值并打印它。然后处理内存以避免通过使用内存泄漏 `删除[ ]` 对于每行,然后适用于行指针的数组。

方法2:使用单个连续的内存块来声明C ++中的2D数组

一个由单个内存块组成的动态2D数组包含一个大型内存块中的所有元素,而不是按行中的内存分配行。这些元素以行订单存储,即整个第一行是第一个存储的,其次是第二行,依此类推。

例子

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int m = 3;
    int n = 4;

//Allocate a contiguous block of memory for the entire array   
int* array = new int[m * n];
    for (int i = 0; i < m; ++i) {
        for (int j = 0; j < n; ++j) {
            array[i * n + j] = (i + 1) * (j + 1);  
        }
    }

    //Printing 2D array
    for (int i = 0; i < m; ++i) {
        for (int j = 0; j < n; ++j) {
            cout << array[i * n + j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
    delete[] array;
    return 0;
}

输出:

在这种方法中,我们使用公式将2D阵列视为1D阵列 大批[i * n + j] 要访问第i行和列的元素。

方法3:使用智能指针在C ++中声明2D数组

这种方法是一种现代方法,可以通过使用智能指针,以声明C ++中的动态内存分配 unique_ptrshared_ptr to 如果不再需要,会自动管理内存并进行交易。

例子:

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;
int main() {
    int m = 3;  
    int n = 4; 
    //Create a unique pointer for the 2D array
    std::unique_ptr<std::unique_ptr<int[]>[]> array(new std::unique_ptr<int[]>[m]);

    //Allocate memory for each row
    for (int i = 0; i < m; ++i) {
        array[i] = std::make_unique<int[]>(n); 
    }

    //modifying elements
    for (int i = 0; i < m; ++i) {
        for (int j = 0; j < n; ++j) {
            array[i][j] = (i + 1) * (j + 1);  
        }
    }

   //Print the 2D array
    for (int i = 0; i < m; ++i) {
        for (int j = 0; j < n; ++j) {
            cout << array[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
    return 0;
}

输出:

在C ++中声明2D数组的不同方法的比较

方法 内存布局 灵活性 表现
一系列指针 逐行 高的 较慢(零散的内存)
单一连续块 单个块 固定尺寸 更快(缓存友好)
明智的指针 逐行 高(自动交易) 缓和

2D阵列的最佳实践

  • 总是分配的免费内存: 使用2D数组的新方法时,请记住使用删除[ ] 功能以释放内存,以确保没有内存泄漏。
  • 喜欢明智的指针: 对于自动内存管理,您只需要使用智能指针std :: solution_ptr或std :: shared_ptr即可减少任何形式的内存泄漏的机会。
  • 仅在必要时分配: 始终避免任何不必要的内存分配,以使内存使用效率保持效率。
  • 尽可能使用std ::向量:标准C ++的std :: vector >今天是可取的,因为它会自动处理内存管理,但还具有内置的调整大小。

现实世界中的用例

  • 游戏开发: 2D阵列通常对于瓷砖,板游戏等地图等非常有用。
  • 机器学习和数据科学: 它们主要用于不同的矩阵操作,神经网络和处理图像,仅用于有效存储数据集并改进它们。
  • 数据库系统: 2D阵列还有助于维护多维数据表,这只能改善数据的整体检索。
  • 计算机图形: 在框架缓冲区和渲染管道中使用以存储像素的值,以实时计算计算机图形。
  • 模拟和科学计算: 它们对于有限元分析,天气建模和基于物理的建模最重要,在这些建模中,需要使用大网格来进行计算。

结论

在C ++中声明2D数组 通过使用新的关键字,通常可以为动态内存管理提供灵活性,这些存储器管理仅允许在运行时有效分配。在本文中,我们讨论了在C ++中声明2D数组的三种方法,该方法是一系列指针,一个连续的块和智能指针。我们还讨论了2D阵列的最佳实践和现实世界中的用例,这些用例将帮助您更好地理解这一概念。学习这些方法有助于确保在C ++中使用动态2D阵列时,可以确保更好的内存管理和性能。

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