配列動的確保 ポインタ

Question

動的確保した多次元配列をポインタとして他の関数へ、
また、ポインタとして渡された多次元配列を動的確保することできますか？

多次元配列を動的確保するのに、ポインタのポインタとして定義します。
よって、ポインタとして関数に渡すのが難しくてできません。

Comments

[pepperleaf]

多分、回答済みの方法で良いと思いますが、
どのような多次元配列なのかを明記した方が分かりやすい説明があると思います。

Answer 1

質問に対する回答として、今言えることは

• どこか「先頭のアドレス」を関数に渡せば良いはず
• もうひとつ、「動的に」メモリを確保したなら、そのサイズを関数に渡す必要があるのではないか？

どうもねえ、質問文がアヤシイｗ

ポインタとして渡された多次元配列を動的確保することが…

「渡された配列を動的確保する」・・・意味不明な日本語です。

• 動的に確保する、とは普通 malloc() でメモリを確保することを言うのでしょう。
• しかし「渡された」なら、既にメモリは獲得済みのはず。さらにメモリを確保するのか？

意味が通じない文章を書いても目的を達成できません。
注文があります。質問者が想定するデータ構造の図を描いてほしい。その「多次元配列」と「ポインタのポインタ」との関係を。

多次元配列を動的確保するのに、ポインタのポインタとして定義します

この文章も、何を伝えようとしているのか、不明確な文章です。

• 多次元配列という言葉は次元が確定しません。2次元？3次元？もっと？
• 2次元なら例えば int arr[N][M]; のようなこと？　それとも…
• 「ポインタのポインタ」があるなら、もうひとつポインタがあるはず。それは何処を指すのか。
• もしや「ポインタのポインタ」が arr[M][N] のような配列を直接ポイントする、とか？（それ、間違いだから）
• それともポインタの配列があるのか。
• そもそも、どこが動的に変わるのか・・・etc.

複数の解釈ができるので、私は明確なイメージを描けません。
どこか「先頭のアドレス」を関数に渡せば良いはずですけどね。もうひとつ、「動的に」メモリを確保したなら、そのサイズを関数に渡す必要があるのではないか？ということもイメージできない点です。

ポインタがわからないという人の多くは図に描いていないと見ています。データ構造を、言葉とプログラムコードだけで考えるのでなく、的確な図に描けること。それは大事なことです。もちろん、伝わる文章を書くことも。

Answer 2

Cで、「多次元配列」というのは配列の配列です。

多次元配列を動的確保するのに、ポインタのポインタとして定義します。

それは、多次元のデータ構造を持ったデータ型ではあるかも知れませんが、「多次元配列」ではないものでしょう。それを「多次元配列」と言ってしまうのはとても危険だと思います。文法で言うところの「多次元配列」とは互換性がないので。
(Javaの「多次元配列」というのはしかしポインタのポインタのようなものなんだよなぁ。C#で言えばジャグ配列、かな)
それはともかく。

ポインタのポインタとして定義します。

よって、ポインタとして関数に渡すのが難しくて

ポインタのポインタはつまり指しているものがポインタなだけで自身はポインタですから別に特殊なわけではなく、「ポインタとして関数に渡すのが難しい」はずはないです。難しく考えてしまって自縄自縛になっているのではないでしょうか。

動的確保した多次元配列をポインタとして他の関数へ、

文法でいう多次元配列であれ、ポインタのポインタ(のポインタの...)による多次元データ構造であれ、最初の糸口だけ渡してやれば手繰っていけるはずです。
一番簡単には、引数に渡す変数の宣言と同じものを関数の引数に書いてしまえばいいです。

文法で言う多次元配列なら

#include <stdio.h>
void pr_array( int param[2][3] ){ //変数の宣言と同じ
  for(int i=0;i<2;i++){
    for(int j=0;j<3;j++){
      printf("%d ",param[i][j]);
    }
    printf("\n");
  }
}
int main(void){
  int array[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};
  pr_array(array);
  return 0;
}

とか。あるいは、int3要素の配列へのポインタがint (*)[3]型であるというのを知っていれば
void pr_array( int (*param)[3] ){
とも書けますけれど、意味は同じ。

そうでなくてポインタのポインタによる多次元データなら

#include <stdio.h>  
void pr_array( int **param ){ //変数の宣言と同じ
  for(int i=0;i<2;i++){
    for(int j=0;j<3;j++){
      printf("%d ",param[i][j]);
    }
    printf("\n");
  }
}
int main(void){
  int **array;
  array=(int**)malloc(sizeof(int*)*2);
  array[0]=(int*)malloc(sizeof(int)*3);
  array[1]=(int*)malloc(sizeof(int)*3);
  array[0][0]=1; array[0][1]=2; array[0][2]=3;
  array[1][0]=4; array[1][1]=5; array[1][2]=6;
  pr_array(array);
  return 0;
}

ちなみに、こちらは、
void pr_array( int* param[] ){
と書いても同じことですね。変数を静的に取れば

  int array_body1[3]={1,2,3};
  int array_body2[3]={4,5,6};
  int *array[2]={array_body1,array_body2};

と書くことになりますし。

でも、
int array[2][3];をvoid pr_array(int **param);に渡したり
int **array;をvoud pr_array(int param[2][3]);に渡すとまともに動きません。
int array[2][3]とint **arrayは別物ですから。

また、ポインタとして渡された多次元配列を動的確保する

これは全く意味不明。多次元配列は渡されているのですよね? すでにあるものを確保する?

Answer 3

長いこと純粋なCは触れてなくて忘れ気味ではあるのですが

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h>

// 確保する領域の行数列数だけを渡して戻り値でポインタ取得
int** mallocInt2d(int row, int col)
{
	int** array2d = (int**)malloc(sizeof(int*) * row);
	*array2d = (int*)malloc(sizeof(int) * row * col);
	int** seek;

	for (int i = 1; i < row; i++)
		array2d[i] = array2d[i - 1] + col;
	return array2d;
}

// 多次元配列を確保する予定のポインタを渡して確保
void mallocInt2d(int*** array2d, int row, int col)
{
	*array2d = (int**)malloc(sizeof(int*) * row);
	**array2d = (int*)malloc(sizeof(int) * row * col);

	for (int i = 1; i < row; i++)
		(*array2d)[i] = (*array2d)[i - 1] + col;
}

// 多次元配列を確保したポインタを渡して解放
void freeInt2d(int** array2d, int row)
{
	free(array2d[0]);
	free(array2d);
}

int main()
{
	int row = 4;
	int col = 8;

	// ポインタのポインタとして取得
	int** array2d = mallocInt2d(row, col);
	for (int y = 0; y < row; y++)
		printf("%d, ", (int)array2d[y]);
	freeInt2d(array2d, 4);
	printf("\n");

	row *= 2;
	col *= 2;
	// ポインタのポインタのポインタを渡す
	// 2次元配列の先頭であるポインタのポインタを参照渡ししているとイメージすると楽
	mallocInt2d(&array2d, row, col);
	for (int y = 0; y < row; y++)
		printf("%d, ", (int)array2d[y]);
	freeInt2d(array2d, row);
}

な感じですかね。今回の2次元配列は行数列数固定にし、連続したバッファを確保してます。
ポインタは所詮何個重ねてもポインタでしかないので慣れの問題かと。

int*  : int型の値の入ったメモリのアドレスを指す(1次元配列の先頭ポインタと見做せる)
int** : int型の値の入ったメモリのアドレスのアドレスを指す
        => int*の配列の先頭ポインタを指す(2次元配列の先頭と見做せる)
int***: int型の値の入ったメモリのアドレスのアドレスのアドレスを指す
        => 2次元配列の先頭と見做せるもののアドレスを指す
        => 2次元配列の先頭と見做せるものの参照と見做せる

ただ&array2dで参照渡しして確保するよりかは戻り値で取得した方が断然分かり易いかと思います。

Answer 4

できます

まあ、ポインタと実態の領域の関係を図を書いていけばわかりやすくなるとはおもいますが、
なかなかむずかしいですねえ

Comments

[Tasuuuku]

回答ありがとうございます

具体的にどのようにすればよいのでしょう？

解説サイトなどあれば教えてくだされませんか？

[y_waiwai]

ポインタのポインタ、とか言い出すとわけわからんようになるので、ポインタの配列、と考えましょう。
配列なら、その領域を確保しないといけないし、配列の要素も配列なんですから、それぞれも領域確保の必要があります

[Tasuuuku]

多次元配列の動的確保の方法はわかります。

しかし、それを他の関数に渡す方法がわからないのです。

[y_waiwai]

その多次元配列の型を定義して渡せばいいだけですが、それを聞きたいなら質問に書いておきましょう

[kazuma-s]

Tasuuukuさんのいう多次元配列を動的確保するコードを質問に追記してください。