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Cで動的サイズの配列を作成する方法は？

PHPには慣れていますが、Cについて学び始めています。ファイルを1行ずつ読み取り、各行を配列に格納するプログラムを作成しようとしています。

これまでのところ、ファイルを1行ずつ読み取り、各行をそのまま出力するプログラムがありますが、今は各行を配列に追加するだけです。

昨夜の相棒はそれについて少し教えてくれました。彼はCでは多次元配列を使わなければならないので、基本的にarray[x][y]。 [y]各行の最大バイト数がわかっているので、パーツ自体は簡単です。ただし、linesファイルがいくつになるかわかりません。

ファイル全体をループさせて、毎回整数をインクリメントして使用できると思いますが、もっと簡単な方法があると思います。

正しい方向へのアイデアやヒントはありますか？どんな助けにも感謝します。

carraysfileloopsmultidimensional-array
15
Rob

2D配列を動的に割り当てるには：

_char **p;
int i, dim1, dim2;


/* Allocate the first dimension, which is actually a pointer to pointer to char   */
p = malloc (sizeof (char *) * dim1);

/* Then allocate each of the pointers allocated in previous step arrays of pointer to chars
 * within each of these arrays are chars
 */
for (i = 0; i < dim1; i++)
  {
    *(p + i) = malloc (sizeof (char) * dim2);
   /* or p[i] =  malloc (sizeof (char) * dim2); */
  }

 /* Do work */

/* Deallocate the allocated array. Start deallocation from the lowest level.
 * that is in the reverse order of which we did the allocation
 */
for (i = 0; i < dim1; i++)
{
  free (p[i]);
}
free (p);
_

上記のメソッドを変更します。別の行を追加する必要がある場合は、*(p + i) = malloc (sizeof (char) * dim2);を実行してiを更新します。この場合、_dim1_変数で示されるファイルの最大行数を予測する必要があります。この変数に対して、p配列を最初に割り当てます。これは_(sizeof (int *) * dim1)_バイトのみを割り当てるため、_char p[dim1][dim2]_（c99の場合）よりもはるかに優れたオプションです。

私が思う別の方法があります。配列をブロックに割り当て、オーバーフローが発生したときにそれらを連鎖させます。

_struct _lines {
   char **line;
   int n;
   struct _lines *next;
} *file;

file = malloc (sizeof (struct _lines));
file->line = malloc (sizeof (char *) * LINE_MAX);
file->n = 0;
head = file;
_

この後、最初のブロックを使用できます。行を挿入する必要がある場合は、次のようにします。

_/* get line into buffer */
file.line[n] = malloc (sizeof (char) * (strlen (buffer) + 1));
n++;
_

nが_LINE_MAX_の場合、別のブロックを割り当てて、このブロックにリンクします。

_struct _lines *temp;

temp = malloc (sizeof (struct _lines));
temp->line = malloc (sizeof (char *) * LINE_MAX);
temp->n = 0;
file->next = temp;
file = file->next;
_

このようなもの。

1つのブロックのnが_0_になったときに、割り当てを解除し、現在のブロックポインターfileを前のブロックポインターに更新します。単一のリンクリストを最初からトラバースして最初からトラバースするか、ダブルリンクを使用できます。

11
phoxis

Cには標準のサイズ変更可能な配列型はありません。自分で実装するか、サードパーティのライブラリを使用する必要があります。これは単純な必要最小限の例です：

typedef struct int_array
{
    int *array;
    size_t length;
    size_t capacity;
} int_array;

void int_array_init(int_array *array)
{
    array->array = NULL;
    array->length = 0;
    array->capacity = 0;
}

void int_array_free(int_array *array)
{
    free(array->array);
    array->array = NULL;
    array->length = 0;
    array->capacity = 0;
}

void int_array_Push_back(int_array *array, int value)
{
    if(array->length == array->capacity)
    {
        // Not enough space, reallocate.  Also, watch out for overflow.
        int new_capacity = array->capacity * 2;
        if(new_capacity > array->capacity && new_capacity < SIZE_T_MAX / sizeof(int))
        {
            int *new_array = realloc(array->array, new_capacity * sizeof(int));
            if(new_array != NULL)
            {
               array->array = new_array;
               array->capacity = new_capacity;
            }
            else
                ; // Handle out-of-memory
        }
        else
            ; // Handle overflow error
    }

    // Now that we have space, add the value to the array
    array->array[array->length] = value;
    array->length++;
}

次のように使用します。

int_array a;
int_array_init(&a);

int i;
for(i = 0; i < 10; i++)
    int_array_Push_back(&a, i);
for(i = 0; i < a.length; i++)
    printf("a[%d] = %d\n", i, a.array[i]);

int_array_free(&a);

もちろん、これはintsの配列の場合のみです。 Cにはテンプレートがないので、このコードのすべてを異なるタイプの配列ごとにマクロに入れる（または GNU m4 などの異なるプリプロセッサーを使用する）必要があります。または、void*ポインタ（すべての配列要素をmalloc 'にする必要がある）または不透明なメモリBLOBを使用する汎用配列コンテナを使用することもできます。 memcpyすべての要素の取得/設定。

いずれにしても、それはきれいではありません。 2次元配列はさらに醜いです。

7
Adam Rosenfield

ここでは配列の代わりに、リンクリストを使用することもできます。コードはより単純ですが、割り当てはより頻繁に行われ、断片化の影響を受ける可能性があります。

多くのランダムアクセスを行う予定がない限り（これはO(n)ここでは））、反復は通常の配列と同じくらい簡単です。

typedef struct Line Line;
struct Line{
    char text[LINE_MAX];
    Line *next;
};

Line *mkline()
{
    Line *l = malloc(sizeof(Line));
    if(!l)
       error();
    return l;
}

main()
{
    Line *lines = mkline();
    Line *lp = lines;
    while(fgets(lp->text, sizeof lp->text, stdin)!=NULL){
         lp->next = mkline();
         lp = lp->next;
    }
    lp->next = NULL;
}
2
Dave

malloc関数とrealloc関数を使用して、charへのポインターの配列を動的に割り当て、サイズを変更できます。配列の各要素は、ファイルから読み取られた文字列を指します。 （その文字列のストレージも動的に割り当てられます）。簡単にするために、各行の最大長はM文字（改行を数える）未満であると想定するため、個々の行の動的なサイズ変更を行う必要はありません。

拡張するたびに、配列のサイズを手動で追跡する必要があります。一般的な手法は、固定サイズで拡張するのではなく、拡張するたびに配列サイズを2倍にすることです。これにより、コストが高くなる可能性があるreallocの呼び出し数が最小限に抑えられます。もちろん、これは2つの量を追跡する必要があることを意味します。配列の合計サイズと現在読み込まれている要素の数.

例：

#define INITIAL_SIZE ... // some size large enough to cover most cases

char **loadFile(FILE *stream, size_t *linesRead)
{
  size_t arraySize = 0;   
  char **lines = NULL;
  char *nextLine = NULL;

  *linesRead = 0;

  lines = malloc(INITIAL_SIZE * sizeof *lines);
  if (!lines)
  {
    fprintf(stderr, "Could not allocate array\n");
    return NULL;
  }

  arraySize = INITIAL_SIZE;

  /**
   * Read the next input line from the stream.  We're abstracting this
   * out to keep the code simple.
   */
  while ((nextLine = getNextLine(stream)))  
  {
    if (arraySize <= *linesRead)
    {
      char **tmp = realloc(lines, arraysSize * 2 * sizeof *tmp);
      if (tmp)
      {
        lines = tmp;
        arraySize *= 2;
      }
    }
    lines[(*linesRead)++] = nextLine;
  )

  return lines;
}
1
John Bode

多次元配列でこの問題を解決できますが、長方形の2D配列は実際のCソリューションではありません。

これは、最初にファイルをリンクされたリストに読み込み、次に適切なサイズのポインターのベクトルを割り当てるプログラムです。個々の文字はarray[line][col]として表示されますが、実際には、各行は必要な長さだけです。 <err.h>以外はC99です。

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

typedef struct strnode {
  char *s;
  struct strnode *next;
} strnode;

strnode *list_head;
strnode *list_last;

strnode *read1line(void) {
  char space[1024];
  if(fgets(space, sizeof space, stdin) == NULL)
    return NULL;
  strnode *node = malloc(sizeof(strnode));
  if(node && (node->s = malloc(strlen(space) + 1))) {
    strcpy(node->s, space);
    node->next = NULL;
    if (list_head == NULL)
      list_head = node;
    else
      list_last->next = node;
    list_last = node;
    return node;
  }
  err(1, NULL);
}

int main(int ac, char **av) {
  int n;
  strnode *s;

  for(n = 0; (s = read1line()) != NULL; ++n)
    continue;
  if(n > 0) {
    int i;
    strnode *b;
    char **a = malloc(n * sizeof(char *));
    printf("There were %d lines\n", n);
    for(b = list_head, i = 0; b; b = b->next, ++i)
      a[i] = b->s;
    printf("Near the middle is: %s", a[n / 2]);
  }
  return 0;
}
1
DigitalRoss

Cを使用している場合は、配列のサイズ変更を自分で実装する必要があります。 C++とSDLがこれを行います。これはvectorと呼ばれます。 http://www.cplusplus.com/reference/stl/vector/

1
Ed Heal