淺析C++中的動(dòng)態(tài)多維數(shù)組
C++的new操作符是該語言一個(gè)很好的語法特性,然而實(shí)際使用中卻發(fā)現(xiàn)new操作符有不少限制,為突出的一點(diǎn)便是用new操作符分配多維數(shù)組空間時(shí),不能讓數(shù)組的每一維都動(dòng)態(tài)可變。本文將對(duì)此提出一個(gè)簡單直觀的解決方案,在一個(gè)實(shí)際問題的簡化模型中加以說明,并以此釋清許多初學(xué)者對(duì)C++中new操作符和多維數(shù)組的誤區(qū)。
1. 問題的提出--多維可變數(shù)組的實(shí)際用途
下面是實(shí)際編程中碰到問題的一個(gè)簡化模型。ChessBoard是個(gè)棋盤類,其中的m_board是用來保存棋盤上棋子信息的二維數(shù)組。DIMENSION是棋盤的尺寸或維數(shù),因?yàn)橐糜跀?shù)組聲明,所以他必須是個(gè)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(duì)于不同種類棋的棋盤大小是不同的,對(duì)于黑白棋,DIMENSION定義為8,對(duì)于五子棋,DIMENSION應(yīng)該為15,而圍棋呢,又得是19。對(duì)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(yùn)行時(shí)刻m_board數(shù)組的大小是不可改變的。假如程式中要同時(shí)實(shí)現(xiàn)黑白棋、五子棋和圍棋就不能這樣來做了--當(dāng)然這樣有點(diǎn)夸張,但是就算光是圍棋也有9x9、13x13、19x19幾種棋盤,而且應(yīng)當(dāng)能讓用戶在程式運(yùn)行時(shí)自由選擇。
- class ChessBoard
- {
- private:
- enum{
- #ifdef OTHELLO
- DIMENSION=8 //假如是黑白棋,棋盤大小為8x8
- #endif
- #ifdef PENTE
- DIMENSION=15 //假如是五子棋,棋盤大小為15x15
- #endif
- };
- int m_board[DIMENSION][DIMENSION];
- public:
- /*其他成員函數(shù)
- ......
- */
- }
對(duì)此我們必須用new操作符或malloc函數(shù)在程式運(yùn)行時(shí)刻為m_board動(dòng)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(shù)組的說明--進(jìn)一步認(rèn)識(shí)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(gè)錯(cuò)誤信息,對(duì)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(yīng)當(dāng)如3、4行所示。
- float *fp;
- fp = new float[10][25][10]; //錯(cuò)誤信息:cannot convert from ‘float (*)[25][10]‘ to ‘float *‘
- float (*cp)[25][10];
- cp = new float[10][25][10];
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
- int (*m_board)[DIMENSION]; //在類的成員變量中聲明
- m_board = new int[Changeable][DIMENSION]; //根據(jù)用戶選擇來確定相應(yīng)的Changeable值
不難看出,由于仍然必須用編譯期常量DIMENSION來聲明數(shù)組,所以m_board數(shù)組只能有一維可變,這種方法對(duì)我們的問題是毫無用處的。
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