C语言两行代码实现10×10二维数组内存分配与释放的原理问询

先看被推荐的代码：

int (*mapTerrain)[10] = (int (*)[10])malloc(sizeof(int[10][10])); 
free(mapTerrain);

下面逐个解答你的疑问：

疑问1：int (*mapTerrain)[10]的定义及强制类型转换 #

你之前以为应该是int *，这是把它和普通指针搞混啦。int (*mapTerrain)[10]是指向包含10个int元素的数组的指针，不是指向单个int的指针。

• 普通的int*指针，每次+1只会移动一个int的字节数；而这个指向数组的指针，每次+1会直接跳过10个int的长度，刚好对应二维数组的一行。这样你就能像使用静态二维数组mapTerrain[i][j]一样直接访问元素，编译器会自动帮你计算偏移量。
• 至于强制类型转换(int (*)[10])，是因为malloc返回的是void*类型，C语言需要明确告诉编译器这个指针指向的是什么类型，这样后续的指针运算和数组访问才会正确。

疑问2：为什么用sizeof(int[10][10])而非malloc(sizeof(int*10*10)) #

首先纠正一下，sizeof(int*10*10)这个写法是错误的，正确的写法应该是10 * 10 * sizeof(int)。不过用sizeof(int[10][10])有几个好处：

• 它更直观，直接表达“我要分配一个10×10的int二维数组的内存大小”，可读性更强。
• sizeof可以接收数组类型作为参数，它会计算出该数组所占的总字节数，和10*10*sizeof(int)的结果是完全一样的。
• 这种方式分配的是一块连续的内存块，而如果用int**配合多次malloc的方式，内存是分散的，连续内存不仅缓存友好，管理起来也更简单。

疑问3：为何仅需一次free(mapTerrain) #

因为这段代码里malloc只分配了一整块连续的内存，mapTerrain就是指向这块内存起始地址的指针，整个10×10的二维数组都挤在这一块里。

而如果是用int**的方式（先malloc一个指针数组，再为每个指针malloc一行内存），那才需要先free每行的内存，再free指针数组。但这里的实现是单块内存，所以一次free就能释放所有分配的空间，不需要额外操作。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Platon Makovsky