如何在C语言中为已声明变量动态分配连续内存多维数组？

核心问题：类型不匹配 #

你代码里的foo->data是double**类型，而double (*array)[3]是指向包含3个double元素的一维数组的指针（也就是二维数组的行指针），这两种类型本质不同：

• double**指向的是一个指针数组，每个元素又是指向double数组的指针；
• double (*)[3]指向的是一块连续的、按行排列的二维数组内存。

直接把array赋值给foo->data属于类型错误，编译器大概率会抛出警告。运行时访问foo->data[0][0]时，程序会把array指向的连续内存的前8字节（假设64位系统）当成一个指针去解引用，而这块内存实际是double数据，自然会导致崩溃。

解决方案一：修改结构体成员类型（推荐，符合连续内存需求） #

把结构体里的double** data改成指向数组的指针类型，如果列数固定（比如你的例子里是3），可以直接写：

typedef struct {
    double (*data)[3]; // 指向包含3个double的数组的指针
    /* other members */
} MyType;

对应的初始化代码无需强制类型转换，直接赋值即可：

MyType* init_function(/* args */)
{
    MyType* foo = malloc(sizeof(MyType));
    // 分配3行，每行3个double的连续内存
    foo->data = malloc(3 * sizeof(*foo->data));
    // 后续正常访问 foo->data[i][j] 即可
    return foo;
}

如果列数是动态的（运行时确定），C99及以后支持变长数组（VLA），可以这样定义结构体（注意这种结构体不能作为全局变量或静态变量，只能在函数内使用）：

typedef struct {
    int cols;
    double (*data)[]; // 指向变长数组的指针
    /* other members */
} MyType;

初始化代码调整为：

MyType* init_function(int rows, int cols)
{
    MyType* foo = malloc(sizeof(MyType));
    foo->cols = cols;
    // 分配rows行，每行cols个double的连续内存
    foo->data = malloc(rows * sizeof(double[cols]));
    return foo;
}

访问时可以用foo->data[i][j]，和普通二维数组用法一致。

解决方案二：保留double**类型，但构造连续数据区 #

如果必须保留double**类型，需要先分配一个指针数组，再分配连续的二维数据内存，然后让每个指针指向连续内存的对应行起始位置：

MyType* init_function(int rows, int cols)
{
    MyType* foo = malloc(sizeof(MyType));
    // 1. 分配指针数组
    foo->data = malloc(rows * sizeof(double*));
    // 2. 分配连续的二维数据内存
    double* continuous_data = malloc(rows * cols * sizeof(double));
    // 3. 给每个行指针赋值
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        foo->data[i] = continuous_data + i * cols;
    }
    return foo;
}

这种方式下，数据是连续的，但指针数组本身是单独分配的内存。访问foo->data[i][j]可以正常工作，但释放内存时要注意顺序：先释放continuous_data，再释放foo->data，最后释放foo。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者qbizzle68