Question

该如何动态分配多维数组？

Answer 1

传统的解决方案是分配一个指针数组， 然后把每个指针初始化为动态分配的“列”。以下为一个二维的例子:
#include <stdlib.h>

int **array1 = malloc(nrows * sizeof(int *));
for(i = 0; i < nrows; i++)
array1[i] = malloc(ncolumns * sizeof(int));
当然， 在真实代码中， 所有的 malloc 返回值都必须检查。也可以使用sizeof(*array1) 和 sizeof(**array1) 代替 sizeof(int *) 和 sizeof(int)。可以让数组的内容连续， 但在后来重新分配列的时候会比较困难， 得使用一点指针算术:
int **array2 = malloc(nrows * sizeof(int *));
array2[0] = malloc(nrows * ncolumns * sizeof(int));
for(i = 1; i < nrows; i++)
array2[i] = array2[0] + i * ncolumns;
在两种情况下， 动态数组的成员都可以用正常的数组下标 arrayx[i][j] 来访问(for 0 <= i <nrows 和 0 <= j <ncolumns)。
如果上述方案的两次间接因为某种原因不能接受， 还可以同一个单独的动态分配的一维数组来模拟二维数组:
int *array3 = malloc(nrows * ncolumns * sizeof(int));
但是， 现在必须手工计算下标， 用 array3[i * ncolumns + j] 访问第 i， j 个成员。使用宏可以隐藏显示的计算， 但是调用它的时候要使用括号和逗号， 这看起来不太象多维数组语法， 而且宏需要至少访问一维。
另一种选择是使用数组指针:
int (*array4)[NCOLUMNS] = malloc(nrows * sizeof(*array4));
但是这个语法变得可怕而且运行时最多只能确定一维。
当然， 使用这些技术， 都必须记住在不用的时候释放数组 (这可能需要多个步骤）而且可能不能混用动态数组和传统的静态分配数组。
最后， 在 C99 中可以使用变长数组。所有这些技术都可以延伸到三维或更多的维数。