C++ 内存中的多维数组结构

我已经看到，这些类型的数组有时被视为矩阵。我有一位老师说，这是一个简单的方法来看待它，它的真实形式是线性的。例如：

int a[2][3][2] = {0, 1, 2, 3 , 4, 5, 6, 7 , 8, 9, 10, 11};

---

你将如何用线性的方式来表示这一点

就内存布局而言

int a[2][3][2] = { { { 0, 1 }, { 2, 3 }, { 4, 5 } },
                   { { 6, 7 }, { 8, 9 }, { 10, 11 } } };

同：

int b[12] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 };

---

就内存布局而言，

a[i][j][k]

相当于

b[i*6+j*2+k]

int a[2][3][2] = { { { 0, 1 }, { 2, 3 }, { 4, 5 } },
                   { { 6, 7 }, { 8, 9 }, { 10, 11 } } };

同：

int b[12] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 };

---

而

a[i][j][k]

相当于

b[i*6+j*2+k]

对于三维示例，您可以使用大小为

2*3*2=12的数组
b
，并通过
b[k+2*（j+3*i）]
访问前一个元素
a[i][k]

或者，任何其他重排也可以，例如
b[i+2*（j+3*k）]
。最佳选择取决于您主要希望如何遍历阵列


通常，可以转换任何数组

a[0 ... N_1-1][0 ... N_2-1] ... [0 ... N_k-1]

进入一个大小为
N_1*N_2*…*的线性阵列
b
N_k
。实际上，唯一需要更改的是索引函数：因此，当您想要访问元素
a[i_1][i_2]时。。。[i_k]
在原始数组中，使用以下内容

b[i_k + N_k * ( i_{k-1} + N_{k-1} * ( ... N_2 * i_1) ...))]

对于三维示例，您可以使用大小为
2*3*2=12
的数组
b
，并通过
b[k+2*（j+3*i）]
访问前一个元素
a[i][j][k]

或者，任何其他重排也可以，例如
b[i+2*（j+3*k）]
。最佳选择取决于您主要希望如何遍历阵列


通常，可以转换任何数组

a[0 ... N_1-1][0 ... N_2-1] ... [0 ... N_k-1]

进入一个大小为
N_1*N_2*…*的线性阵列
b
N_k
。实际上，唯一需要更改的是索引函数：因此，当您想要访问元素
a[i_1][i_2]时。。。[i_k]
在原始数组中，使用以下内容

b[i_k + N_k * ( i_{k-1} + N_{k-1} * ( ... N_2 * i_1) ...))]

数组是连续存储在内存中的若干元素。

二维数组是数组的数组。

因此，2D数组是连续存储在内存中的多个数组。因此，2D数组的所有元素都连续存储在内存中

在您的具体示例中，编译器将在此结构中分配内存：

 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
  ------- ------- ------- ------- ------- ---------
   line 0  line 1  line 2  line 3  line 4  line 5
  ----------------------- -------------------------
          block 0                 block 1
  -------------------------------------------------
                      3D array

数组是连续存储在内存中的若干元素。

二维数组是数组的数组。

因此，2D数组是连续存储在内存中的多个数组。因此，2D数组的所有元素都连续存储在内存中

在您的具体示例中，编译器将在此结构中分配内存：

 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
  ------- ------- ------- ------- ------- ---------
   line 0  line 1  line 2  line 3  line 4  line 5
  ----------------------- -------------------------
          block 0                 block 1
  -------------------------------------------------
                      3D array

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