为什么使用双指针为矩阵分配内存？对应代码逻辑如何理解

问题1：为什么使用双指针而非单指针完成内存分配 #

这段代码的核心目的是实现动态长度的二维整型数组，选择双指针方案的原因如下：

• 双指针方案支持直接用arr[i][j]的形式访问二维数组元素，符合常规的数组访问习惯，代码可读性远高于单指针方案的arr[i*c +j]偏移访问写法
• 双指针方案支持实现锯齿数组（各行长度可以独立设置，不需要所有行长度一致），单指针连续内存的方案无法支持这种需求
• 当需要分配的二维数组容量较大时，单指针方案要求整块内存连续，容易因为系统内存碎片化分配失败；双指针方案只要求单行内存连续，行与行之间不需要连续，分配成功率更高

问题2：代码逐行实现逻辑解释 #

你给出的是C语言标准的动态二维数组分配代码，逐行逻辑如下：

第一行：分配外层指针数组 #

int **arr = malloc(l * sizeof(int *));

• int **arr定义了一个二级整型指针，用来指向一组int*类型的指针元素
• malloc(l * sizeof(int *))向系统申请了长度为l的int*类型内存空间，也就是可以存储l个一级指针的数组，这l个指针后续会分别指向二维数组每一行的首地址
• 将申请到的指针数组首地址赋值给arr，后续通过arr[i]就能访问到指针数组的第i个元素，也就是第i行的首地址

第二到第三行：循环分配每行的元素存储空间 #

for (i=0; i<l; i++)
  arr[i] = (int *)malloc(c * sizeof(int));

• 外层循环遍历指针数组的每个位置arr[i]，从第0行到第l-1行依次分配内存
• 每次循环中malloc(c * sizeof(int))申请了可以存储c个整型元素的内存空间，作为二维数组的第i行
• 这里的(int *)强制类型转换在标准C中可以省略，malloc返回的void*指针会自动隐式转换为对应类型的指针，保留也不会影响编译运行

补充注意：动态申请的二维数组使用完毕后需要按「先释放行、再释放外层指针数组」的顺序回收内存，避免内存泄漏：

for(i=0; i<l; i++) free(arr[i]);
free(arr);

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Marwane