Dynamiczna tablica wskaźników

Question

Cześć, miałem problem z dodawaniem elementów do tablicy wskaźników. Tak miarkuję, że potrzebna jest:

a) dodatkowa alokacja dla każdego elementu tablicy ( bo te już nie są alokowane dynamicznie ?) lub

b) przypisanie adresu zmiennej. 

Czy dobrze miarkuję?

#include <iostream>

#define dynamiczna true

using namespace std;

int main()
{
    int **wsk_wsk = new int* [3];

    #if (dynamiczna == true)
    {
        for (int i = 0; i < 3; i++)
        {
             *(wsk_wsk + i) = new int;
             **(wsk_wsk + i) = i + 110;
        }
    }
    #else
    {
        int wartosc_1 = 10;
        int wartosc_2 = 20;
        int wartosc_3 = 30;

        int* wskaznik_1 = &wartosc_1;
        int* wskaznik_2 = &wartosc_2;
        int* wskaznik_3 = &wartosc_3;

        *(wsk_wsk) = wskaznik_1;
        *(wsk_wsk + 1) = wskaznik_2;
        *(wsk_wsk + 2) = wskaznik_3;
    }
    #endif

    for (int i = 0; i < 3; i++)
        cout << **(wsk_wsk + i) << endl;

    #if (dynamiczna == true)
    {
        for (int i = 0; i < 3; i++)
            delete *(wsk_wsk + i);
    }
    #endif

    delete [] wsk_wsk;

    return 0;
}

 

Answer 1

Aby rozszerzyć tablicę w C++ musisz utworzyć nową tablicę (o odpowiednim rozmiarze), przepisać do niej wszystkie elementy pierwszej tablicy. Następnie możesz zaalokować nowe elementy, usunąć starą tablicę i przypisać adres nowej tablicy do zmiennej wskazującej na starą tablicę.

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
int main()
{
    // alokacja pamięci
    int rozmiar = 3;
    int **wsk_wsk = new int* [rozmiar];
    for (int i = 0; i < rozmiar; i++) {
         wsk_wsk[i] = new int;
         *wsk_wsk[i] = 100+i;
    }

    // wyświetlenie #1
    for (int i = 0; i < rozmiar; i++)
        cout << *wsk_wsk[i] << endl;
        
    // dodanie nowego elementu (wymaga przepisania pamięci)
    int **nowy_wsk = new int* [rozmiar+1];
    for (int i=0; i<rozmiar; i++)
        nowy_wsk[i] = wsk_wsk[i];
    nowy_wsk[rozmiar] = new int;
    *nowy_wsk[rozmiar] = 200+rozmiar;
    delete [] wsk_wsk;
    wsk_wsk=nowy_wsk;
    rozmiar++;
    
    // wyświetlenie #2
    for (int i = 0; i < rozmiar; i++)
        cout << *wsk_wsk[i] << endl;
    
 
    // zwolnienie pamięci
    for (int i = 0; i < rozmiar; i++)
        delete wsk_wsk[i];
    delete [] wsk_wsk;
    
    return 0;
}

 

Comments

Ok, może niezbyt precyzyjnie się wyraziłem. Nie chodzi o powiększanie tylko zapis w tej tablicy konkretnej liczby. Probowałem to robić w tej kolejności:

int **wsk_wsk = new int* [3];

 for (int i = 0; i < 3; i++) 
      **(wsk_wsk + i) = i + 110;

No ale wtedy korzystam z przypadkowych adresów, które nie należą do mnie, tak?

---

@tangarr, Istnieje jeszcze std::realloc. 

---

@sebaaas
Wskaźniki (jak mówi sama nazwa) muszą wskazywać na prawidłowe miejsce w pamięci.

@tkz
realloc można użyć pod warunkiem, że pamięć została zaalokowana przy pomocy malloc a nie operatora new.
Przy czym należy pamiętać, że realloc też może spowodować przekopiowanie zawartości tablicy w inne miejsce w pamięci.

---

@sebaaas, Mi się wydaje, że to nie wskazuje "przypadkowego" adresu, a adres ze stosu. W sensie, sam zapis 

int **wsk_wsk = new int*[3];

oznacza przydzielenie pamięci dla tablicy wskaźników ze stosu, tak więc elementy tej tablicy również są domyślnie zaalokowane w stosie. 

Tak więc wydaje mi się, że zwykłe przypisanie z pętli też będzie okej i będzie to nie będzie przypadkowa pamięć. 

---

oznacza przydzielenie pamięci dla tablicy wskaźników ze stosu, tak więc elementy tej tablicy również są domyślnie zaalokowane w stosie. 

Um, skąd ta teoria?

---

Nie, na stosie masz jedynie wskaźnik na tablicę wskaźników. Elementy tablicy ani to na co wskazują nie muszą być na stosie. Nie jest to nawet wskazane (tzn wolno, ale trzeba bardzo uważać). Pamiętaj że zmienne na stosie znikają po wyjściu z bloku, więc w tym co zapisałeś po #else zmienne (wartosc_1, _2 i _3), których adresy masz wpisane do tablicy mogą już nie istnieć w momencie gdy chcesz je wypisać.

---

@adrian17, To tylko moje przypuszczenie, najwidoczniej nietrafne. Więc jak to w zasadzie działa? Myślałem, że przydzielamy pamięć dla całej tablicy, a więc i elementy tablicy w domyśle będą zaalokowane na stosie. Skąd więc program alokuje pamięć na poszczególne elementy tablicy, w tym przypadku na wskaźniki? 

---

@Oscar, No racja, w #if - #else niepotrzebnie dałem { }. Dzięki.

---

@tangarr, Co w mojej ocenie jest dużo prostszym rozwiązaniem, jeżeli autor nie chcę użyć std::vector. Implementacja prostej klasy w myśl zasady RAII, oraz udostępniająca metodę resize, wraz z realloc,  będzie nieco czytelniejsza. 

---

Rozbijmy tą instrukcję na dwa kroki. Definicję zmiennej i przypisanie wartości.

int **wsk_wsk;

Zmienna wsk_wsk znajduje się na stosie. Zmienna jest wskaźnikiem. Jej wartością jest adres w pamięci

wsk_wsk = new int* [3];

W tym kroku alokujemy na stercie trójelementową tablicę wskaźników na int. Każdy element tablicy jest niepoprawnym wskaźnikiem. Aby można było ich użyć trzeba do nich przypisać prawidłowy adres. Może to być adres istniejącej zmiennej lub można zaalokować nową pamięć.

int foo;
for (int i=0; i<3; i++)
    wsk_wsk[i] = &foo;

Po wykonaniu powyższego kodu wszystkie wskaźniki w tablicy wskazują na zmienną foo.

for (int i=0; i<3; i++)
    wsk_wsk[i] = new int;

W tym przypadku do każdego wskaźnika zostaje przypisana nowo zaalokowana pamięć (na stercie). Uważam, że takie użycie podwójnego wskaźnika (int**) jest mało sensowne, ponieważ trzeba pamiętać o zwolnieniu pamięci wskazywanej przez każdy z elementów tablicy.

Podwójny wskaźnik jest użyteczny gdy chcesz utworzyć tablicę dwuwymiarową.

int x = 0;
for (int i=0; i<3; i++) {
    wsk_wsk[i] = new int[10];
    for (int j=0; j<10; j++)
        wsk_wsk[i][j] = x++;
}

 

---

@tkz Masz całkowitą rację. Lepiej zostawić zarządzanie pamięcią bibliotece standardowej.

---

Niekoniecznie miałem na myśli stricte standardu(co byłoby najlepszym wyborem), ale przykładowego kodu z cppreference https://en.cppreference.com/w/cpp/memory/c/realloc

---

@tangarr, Okej, wiem już o co chodzi :)
Jeszcze jedno, co do niepoprawnych wskaźników. Niepoprawne są dlatego, że nie wiadomo na co wskazują? 

---

Tak. Pamięć po zaalokowaniu może zawierać losowe śmieci (stara zawartość pamięci). Dlatego dobrą praktyką jest natychmiastowa inicjalizacja nowo zaalokowanej pamięci. W przypadku wskaźników może to być nullptr (wskaźnik zerowy), który pozwoli odróżnić wskaźniki puste od używanych.

---

Fajnie, dziękuję za wytłumaczenie zagadnienia. Teraz wszystko jasne.