[心得] C++ 建立動態 2D Array 的幾種方式

[cppOrz (cppOrz)]

個人所知道的幾種常用方法：


一、當第二維度 n 是編譯期常量時：

T (*p)[n] = new T[m][n];
...
delete [] p;

優點：使用方便、語法也不複雜。
缺點：n 不能是執行期變量。


二、兩個維度 m, n 都是變量，基本方法：

T **p = new T*[m];

for (int i=0; i<m; ++i)
{
  p[i] = new T[n];
}
...
for (int i=0; i<m; ++i)
{
  delete [] p[i];
}

delete [] p;

優點：使用方便。
缺點：非連續儲存，語法繁瑣。


三、用一維陣列模擬

T *p = new T[m*n];
...
delete [] p;

優點：連續儲存。
缺點：使用極不方便。


四、另一種一維陣列模擬法（綜合二與三）

T **p = new T*[m];

p[0] = new T[m*n];

for (int i=1; i<m; ++i)
{
  p[i] = p[i-1] + n;
}
...
delete [] p[0];
delete [] p;

優點：連續儲存，使用方便。
缺點：語法繁瑣。


五、使用 std::vector

using std::vector;
vector<vector<T> > p(m, vector<T>(n));

優點：使用方便，語法簡潔，自動管理記憶體，帶有 value 語意，彈
　　　性、擴充性佳（例如可動態增長，選擇性邊界檢查、可自然搭
　　　配標準演算法）。
缺點：非連續儲存，編譯速度下降，程式碼膨脹、執行速度略降，當
　　　m, n 很小的時候，大量使用可能造成記憶體浪費（視實作版本
　　　而定）。


六、使用 boost::multi_array

typedef boost::multi_array<T, 2> Array; // 2D Array
Array array(boost::extents[m][n]);

優點：專為 array 的特性而設計，簡潔高效、可延伸至 n 維，使用
　　　方便，自動管理記憶體，帶有 value 語意，擴充性佳（例如它
　　　支援 sub-view, shape 等觀念和用法）

缺點：某些舊的編譯器應該是編不過。另外用戶必須稍微學習並熟悉
　　　一下它的用法以及 boost 的設計觀念。



◎短評：

就一般的應用場合，個人是最推薦第五種（vector），只有在有極嚴格
的效能需求（低階的核心程式碼，或大量使用小規模的 array）時，才
使用手動配置。另外如果編譯器支援的話，也是建議大家可以學習使用
boost::multi_array（如果是工作需要而限定了編譯器就算了，程式能
跑要緊）。

　　　

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