Использование массива ptr-to-ptr?

Question

Что такое использование и объяснение что-то вроде этого ?:

int capacity; 
int** number; 
this->number = new int*[this->capacity]; 

Я учусь на экзамен и в тестовом экзамене они поставили требование использования объекта указатель на указатель и делает динамический массив из него. Есть два класса; Кошелек & WalletKeeper. В решениях, которые они сделали это в заголовочном-файле WalletKeeper:

private: 
    Wallet** wallets; 
    int capacity; 
    int size; 
    /*other stuff below this*/ 

И в конструкторе:

WalletKeeper::WalletKeeper(int capacity) 
{ 
    this->capacity = capacity; 
    this->size = 0; 
    this->wallets = new Wallet*[this->capacity]; 
    this->initiate(); 
} 

Я понимаю, основной динамический массив так:

Wallet * wallets = new Wallet[capacity]; 

Это означало бы, что вы создаете указатель, указывающий на место в памяти, где создан этот массив кошельков, поэтому вы можете изменять содержимое этих слотов памяти. Но почему бы вам сделать указатель на массив указателей? Какая польза?

Кошелек не имеет массив своей собственной, я бы понял это иначе, потому что я прочитал это: The correct way to initialize a dynamic pointer to a multidimensional array?

Профессора не в отпуске до дальнейших проволочек.

Answer 1

Основная идея заключается в том, что он позволяет создавать «массив массивов». Он имеет узкое преимущество над матрицей в том, что он позволяет иметь под-массивы по-разному, но недостатком является то, что память всех объектов больше не смежна по всему массиву.

Wallet ** w_ptr_ptr = new Wallet*[capacity]; 
for(int i = 0; i < capacity; i++) { 
    w_ptr_ptr[i] = new Wallet[i+1]; 
} 

for(int i = 0; i < capacity; i++) { 
    for(int j = 0; j < i+1; j++) { 
     w_ptr_ptr[i][j] = Wallet(/*...*/); 
    } 
} 

Обратите внимание, что в этом коде, w_ptr_ptr[0] имеет массив разного размера, чем w_ptr_ptr[1].

Как я уже упоминал в своем комментарии, ваш профессор не должен преподавать так. Поскольку этот код требует ручной очистки памяти, и не имеет возможности сделать автоматическую проверку границ, код, который вы должны использовать это:

std::vector<std::vector<Wallet>> wallets; 

for(int i = 0; i < capacity; i++) { 
    wallets.emplace_back(i+1); //Will automatically create a i+1-sized array. 
} 

for(int i = 0; i < wallets.size(); i++) { //Note I'm able to query the size here! 
    for(int j = 0; j < wallets[i].size(); j++) { //Again I can query the size! 
     wallets[i][j] = Wallet(/*...*/); 
    } 
} 

Answer 2

Существует много применений массивов указателей.

1. Переопределение. Предположим, вы хотите изменить порядок объектов в массиве. Работа с указателями намного быстрее, чем перемещение всего объекта.
2. Динамическое распределение. Вы можете удалять или выделять каждый объект по отдельности.
3. Перераспределение и производительность. Предположим, вы хотите увеличить размер массива. Перераспределение фактических объектов может привести к различным типам проблем (аннулирование). Однако перераспределение массива указателей более или менее безопасно и также намного быстрее.

Answer 3

Указатель указателей-объектов является часто используемым для матриц реализации ,Действительно, как указатели на объекты реализовать динамический массив, как вы предложили в вашем вопросе:

Wallet* wallets = new Wallet[capacity]; 

делает бумажники указывает первое местоположение массива в Num емкости Wallet объекта.

[Wallet-obj] [Wallet-obj] [Wallet-obj] ... [Wallet-obj] 
    0   1    2   capacity - 1 

Указатель указателей, как:

Wallet** wallets = new Wallet*[capacity]; 

Создание массива Wallet указатель:

[Wallet-pointer] [Wallet-pointer] [Wallet-pointer] ... [Wallet-pointer] 
     0    1     2    capacity-1 

Каждый указатель на вектор должен указывать на динамический массив.

Я попытаюсь «нарисовать» представление:

[0][wallet-pointer] ----> [0][wallet obj] [1][wallet obj] ... [capacity-1][wallet obj] 
[1][wallet-pointer] ----> [0][wallet obj] [1][wallet obj] ... [capacity-1][wallet obj] 
... 
[capacity-1][wallet-pointer] ----> [0][wallet obj] [1][wallet obj] ... [capacity-1][wallet obj] 

Так что для того, чтобы получить доступ к объекту, который вы должны использовать что-то вроде:

wallets[0][2]; 

Это означает, что доступ к 1-й указатель в массиве указателя, используя 1 "строку" доступа к объекту 3-го объекта этой строки.

Так как вы можете создать изображение, у вас есть матрица, потому что у вас есть динамический массив n-capacity, например n-capacity rows.

Примечание

При создании экземпляра массива указателей, вы должны инициализировать каждый из них. Это полный код:

Wallet** wallets = new Wallet*[capacity]; 

// Now for each pointer you have to allocate a dynamic array of n-elements. 
for (size_t i = 0; i < capacity; ++i) { 
    wallets[i] = new Wallet[capacity]; 
} 

И то же самое для фазы Deallocation:

// First of all, deallocate each object in each dynamic array: 
for (size_t i = 0; i < capacity; ++i) { 
    delete[] wallets[i]; // wallets[i] is a dynamic array to deallocate 
} 

// Finally deallocate the dynamic array of poiter 
delete[] wallets;