ダイナミックに割り当てられた2D配列でrealloc（）を使用するのは良い考えですか？

Question

私は主にの生存率に興味があり、そのような配列を縮小しています。

私は個々の適度に大きな2D配列を作成するために、単一のmalloc（）呼び出しを使用したプロジェクトに取り組んでいます。 （それぞれ最大で数十MiBです。）配列の1つのライフにわたって、その内容は劇的に（半分以上）縮小します。明らかに、私はプログラムの寿命のために配列の大きさだけを残すことができます。 （GiBのRAMが利用可能なシステムでは、x MiBしか使用できません）しかし、私たちは、プログラムが終了する前に割り当てられたスペースの半分以上が使用不能になっていると話しています。配列を使用すると、生き残っているすべてのデータは連続した行セット（ブロックの先頭）に保持されます。もし私が本当にそれを必要としなければ、すべてのRAMを保持することは無駄に思えます。

動的に作成された配列を縮小するためにrealloc（）を使うことができますが、2D配列はもっと複雑です。私はそれを構成する関数を実装したので、そのメモリのレイアウトを理解していると思うが、これは言語の理解とコンパイラの動作の限界を押し進めている。明らかに、私は行だけでなく行ポインタを扱わなければならないでしょうが、これはすべての結果がどのように予測できるかわかりません。

そして、はい、私は単一のmalloc（）で配列を作成する必要があります。問題のオブジェクトには、数百万行があります。私は別々に各行をmalloc（）するループを使用しようとしましたが、プログラムは常に約100,000のmalloc（）で凍っていました。

char ** alloc_2d_arr(int cnum, int rnum) { 
     /* ((bytes for row pointers + (bytes for data)) */ 
     char **mtx = malloc(rnum * sizeof (char *) + rnum * cnum * sizeof (char)); 

     /* Initialize each row pointer to the first cell of its row */ 
     char *p = (char *) (mtx + rnum); 
     for (int i = 0; i < rnum; i++) { 
       mtx[i] = p + i * cnum; 
     } 

     return mtx; 
} 

Answer 1

多次元配列を使用し、これはまたは可変長配列へのポインタなしに行うことができる次のよう

は背景については、私は、これらの配列を構築するために使用しているソースです。あなたはおそらく追加のメモリを割り当てたくないので、これはその場で行われます。

まず20 10で配列の割り当て：あなたが行数を変更したい場合は、何の要素を移動する必要がない

int (*array)[10] = malloc(sizeof(int) * 20 * 10); 
for(size_t i = 0 ; i < 20 ; i++) 
    for(size_t j = 0 ; j < 10 ; j++) 
      array[i][j] = i * 100 + j; 

を、唯一 のreallocが必要とされています。行数を15に変更することは簡単です。

array = realloc(array , sizeof(int) * 15 * 10); 

列数を変更する場合は、要素を移動する必要があります。最初の列をコピーする必要はないので、2番目の列からコピーが開始されます。関数memmoveは、この場合には起こり得ないメモリの重なりを避けるために使用されますが、新しいカラム数が大きかった場合に起こります。また、エイリアシングの問題を回避します。このコードは、割り当てられたメモリを使用しているためにのみ定義されています。

int (*newarray)[3] = (int(*)[3])array; 
for(size_t j = 1 ; j < 15 ; j++) 
    memmove(newarray[j] , array[j] , sizeof(int) * 3); 
newarray = realloc(array , sizeof(int) * 15 * 3); 

の作業例：https://ideone.com/JMdJO0

新しい列カウントが古いものよりも大きくなった場合、その後、メモリは最初に再割り当てする必要があります（単に取得するのは3まで数える列を変更してみましょうより多くのスペース）、最後の列から開始して列のコピーが行われます。