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接著跟大家更新c++入門教程：c++中的動態(tài)數(shù)組 C++的new操作符是該語言一個非常好的語法特性，然而實際使用中卻發(fā)現(xiàn)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(shù)組空間時，不能讓數(shù)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(xué)者對C++中new操作符與多維數(shù)組的誤區(qū)。
1. 問題的提出－－多維可變數(shù)組的實際用途
下面是實際編程中遇到問題的一個簡化模型。ChessBoard是一個棋盤類，其中的m_board是用來保存棋盤上棋子信息的二維數(shù)組。DIMENSION是棋盤的尺寸或者維數(shù)，因為要用于數(shù)組聲明，所以它必須是一個編譯期間可以確定其值的常量，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(yīng)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，以保證這段代碼具有較好的可重用性。
由于m_board必須是編譯期常量，于是在程序運行時刻m_board數(shù)組的大小是不可改變的。如果程序中要同時實現(xiàn)黑白棋、五子棋和圍棋就不能這樣來做了－－當(dāng)然這樣有點夸張，不過就算光是圍棋也有9x9、13x13、19x19幾種棋盤，而且應(yīng)當(dāng)能讓用戶在程序運行時自由選擇。 class ChessBoard
{
private:
enum{
#ifdef OTHELLO
DIMENSION=8 file://如果是黑白棋，棋盤大小為8x8
#endif
#ifdef PENTE
DIMENSION=15 file://如果是五子棋，棋盤大小為15x15
#endif
};
int m_board[DIMENSION][DIMENSION];
public:
/*其它成員函數(shù)
......
*/
} 對此我們必須用new操作符或者malloc函數(shù)在程序運行時刻為m_board動態(tài)分配空間，由于new支持更多的C++特性，因此我們的程序采用了new操作符。 2. MSDN中用new申請多維數(shù)組的說明－－進一步認(rèn)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(yīng)當(dāng)如3、4行所示。 1. float *fp;
2. fp = new float[10][25][10]; //錯誤信息:cannot convert from 'float (*)[25][10]' to 'float *'
3. float (*cp)[25][10];
4. cp = new float[10][25][10]; 參考此代碼我們來考慮我們的棋盤問題，照葫蘆畫瓢我們可以得到如下代碼： 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，這種方法對我們的問題是毫無用處的。 3. 解決方案
這里給出兩種解決方案，并對第二種方案給出具體代碼。
1). 我們可以申請大小為XSIZE*YSIZE的一維數(shù)組，然后自己通過對xy下標(biāo)換算來定位相應(yīng)的存儲單元，代碼如下： int *p=new int[YSIZE*XSIZE]; file://XSIZE和YSIZE應(yīng)該定義為常量
file://但是對于p[y][x]的引用便成了語法錯誤，應(yīng)該為
p[y*XSIZE + x]=y*1000 + x; 這種方法最大的好處是數(shù)組維數(shù)可以自由確定，甚至可以動態(tài)確定，因為都是轉(zhuǎn)換為一維數(shù)組。但是它的最大的不便之處就是下標(biāo)轉(zhuǎn)換的繁瑣，在多維數(shù)組的情況下更為明顯。如下面這段代碼是一段檢驗下標(biāo)轉(zhuǎn)換是否正確的程序，其輸出結(jié)果應(yīng)該為每個數(shù)組單元的地址都不相同，而且都落在“開始地址”和“結(jié)束地址”之間。 const int YSIZE=6;
const int XSIZE=7;
const int ZSIZE=9;
int *p=new int[ YSIZE*XSIZE*ZSIZE ];
file://但是對于p[y][x]的引用便成了語法錯誤，應(yīng)該為
cout << (int)p << "開始地址\n";
cout << ((int)p)+sizeof(int)*YSIZE*XSIZE*ZSIZE << "結(jié)束地址\n";
for(int z=0;z＜ZSIZE;Z++){
for(int y=0;y＜YSIZE;Y++){
for(int x=0;x＜XSIZE;X++){
p[z*YSIZE*XSIZE+y*XSIZE + x]=(z+1)*1000+y*10 + x;
cout << "當(dāng)前單元地址：" << (int)&p[z*YSIZE*XSIZE+y*XSIZE + x]
<< "----" << p[z*YSIZE*XSIZE+y*XSIZE + x] << "\t";
}
}
} 可以看到其中的數(shù)組p僅僅是一個三維數(shù)組的但是其下標(biāo)轉(zhuǎn)換z*YSIZE*XSIZE+y*XSIZE+x已經(jīng)相當(dāng)繁瑣了，使用上的繁瑣常常會成為程序中Bug的來源。因此這種方法對初學(xué)者并不適用，但它的靈活性與簡單性使我們不能忽視它。利用這種方法可以將多維數(shù)組封裝成一個通用類，不但可以動態(tài)改變數(shù)組每一維的大小，而且連數(shù)組的維數(shù)都可以動態(tài)改變（這個通用數(shù)組類正在筆者的計劃之中）。
2). 將多維數(shù)組當(dāng)作多個一維數(shù)組。
這里我們直接給出前面提出棋盤類問題的代碼，構(gòu)造函數(shù)ChessBoard、析構(gòu)函數(shù)~ChessBoard和輸出函數(shù)Output中分別對應(yīng)給出了二維數(shù)組m_board的空間分配，空間釋放和單元引用的相關(guān)代碼。而且可以看出雖然這種方法需要用循環(huán)來分配、釋放空間并且需要額外的存儲空間，但從Output函數(shù)可以看到，它的使用與常規(guī)數(shù)組使用的語法是一致的，較上面的第一種方法繁瑣的下標(biāo)轉(zhuǎn)換要方便得多。
由于代碼并不復(fù)雜，除了代碼中的注釋外，就不再另外詳細(xì)說明。雖然這里給出的是二維數(shù)組，但也不難將其擴充到多維數(shù)組。 class ChessBoard{
private:
const int DIMENSION;
int **m_board;
public:
void Output();
～ChessBoard();
ChessBoard(int BoardSize);
};
ChessBoard::ChessBoard(int BoardSize=8):
DIMENSION(BoardSize){
m_board = new int*[DIMENSION]; //為m_board數(shù)組分配空間
for(int y=0;y＜DIMENSION;Y++){
m_board[y] = new int[DIMENSION];
for(int x=0;x＜DIMENSION;X++){
m_board[y][x]=0; file://對每個元素初始化
}
}
}
ChessBoard::～ChessBoard(){ //釋放m_board的空間
for(int y=0;y＜DIMENSION;Y++){
delete []m_board[y];
}
delete []m_board;
}
void ChessBoard::Output(){ //輸出所有元素，其訪問方法與常規(guī)數(shù)組一樣，無需下標(biāo)轉(zhuǎn)換
for(int y=0;y＜DIMENSION;Y++){
for(int x=0;x＜DIMENSION;X++){
switch(m_board[y][x]){
case 1: cout << "●"; break;
case 0: cout << " "; break;
case 2: cout << "○"; break;
}
}
}
}敢于本次的c++入門教程有不清楚的地方可以留言哈，更多的c++入門教程也會持續(xù)更新！
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