如何将运行时确定大小的已分配数组放入结构体？

为了处理编译时大小未知的3D数组，我编写了可正常运行的程序，支持通过my_array[][][]语法访问数组元素，且仅分配一块内存。现在我希望将该数组作为结构体的成员，但不想使用以下两种实现方式：

• 一维数组：通过my_struct.my_array[i_x*dim3D.y*dim3D.z+i_y*dim3D.z+i_z]计算索引访问
• 多内存块：如int**、int*数组这类需要分配多块内存的方式

参考相关思路后，我使用类型转换技巧编写了不依赖柔性数组（FAM）的实现，这样结构体中可以包含多个数组，仅需在函数开头添加一行转换代码即可，具体代码如下：

初始实现代码 #

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

typedef struct {
  int x,y,z;
} dim3D_t;

void print_array(dim3D_t *dim3D, int (*my_array)[dim3D->y][dim3D->z]) {
  for (int i_x=0; i_x<dim3D->x; i_x++)
    for (int i_y=0; i_y<dim3D->y; i_y++)
      for (int i_z=0; i_z<dim3D->z; i_z++)
        printf("%d %d %d : %d\n",i_x,i_y,i_z,my_array[i_x][i_y][i_z]);
}

void alloc_and_init_array(dim3D_t *dim3D, int (**my_array)[dim3D->y][dim3D->z]) {

  *my_array = malloc( sizeof(int) * dim3D->x * dim3D->y * dim3D->z );
  for (int i_x=0; i_x<dim3D->x; i_x++)
    for (int i_y=0; i_y<dim3D->y; i_y++)
      for (int i_z=0; i_z<dim3D->z; i_z++)
        (*my_array)[i_x][i_y][i_z]=100*i_x+10*i_y+i_z;
}

int main() {
  dim3D_t dim3D;
  int (*my_array)[dim3D.y][dim3D.z];
  
  scanf("%d %d %d", &dim3D.x, &dim3D.y, &dim3D.z);  
  alloc_and_init_array(&dim3D, &my_array);        
  
  print_array(&dim3D, my_array);
}

优化后实现代码 #

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

typedef struct {
  int x,y,z;
  int *array;
} dim3D_t;


void print_array(dim3D_t *dim3D) {

  int (*cast_dim3Darray)[dim3D->y][dim3D->z] = (int(*)[dim3D->y][dim3D->z]) dim3D->array; // 类型转换
  
  for (int i_x=0; i_x<dim3D->x; i_x++)
    for (int i_y=0; i_y<dim3D->y; i_y++)
      for (int i_z=0; i_z<dim3D->z; i_z++)
        printf("%d %d %d : %d\n",i_x,i_y,i_z,cast_dim3Darray[i_x][i_y][i_z]);
}

void alloc_and_init_array(dim3D_t *dim3D) {

  dim3D->array = malloc( sizeof(int) * dim3D->x * dim3D->y * dim3D->z );
  
  int (*cast_dim3Darray)[dim3D->y][dim3D->z] = (int(*)[dim3D->y][dim3D->z]) dim3D->array; // 类型转换
  
  for (int i_x=0; i_x<dim3D->x; i_x++)
    for (int i_y=0; i_y<dim3D->y; i_y++)
      for (int i_z=0; i_z<dim3D->z; i_z++)
        cast_dim3Darray[i_x][i_y][i_z]=100*i_x+10*i_y+i_z;
}

int main() {
  dim3D_t dim3D;
  
  scanf("%d %d %d", &dim3D.x, &dim3D.y, &dim3D.z);  
  alloc_and_init_array(&dim3D); 
        
  print_array(&dim3D);
  
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Stef1611