ポインタとメモリ

多次元配列

組み込み2D配列は両言語で行単位の連続メモリです。

多次元配列とは？

組み込み2D配列は両言語で行単位の連続メモリです。

Row-majorのmatrixを走査して行合計を求めます。

重要なポイント

ポインタは生存中の互換オブジェクトを指すかnullである必要があります。
所有するallocationは一度だけ解放します。
ownershipとconstを明確に表現します。

CとC++のコード例

実行 →

main.c

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int matrix[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
    for (int row = 0; row < 2; ++row) {
        int total = 0;
        for (int column = 0; column < 3; ++column) total += matrix[row][column];
        printf("row %d=%d\n", row, total);
    }
    return 0;
}

期待される出力

row 0=6
row 1=15

C++

実行 →

main.cpp

#include <array>
#include <iostream>

int main() {
    std::array<std::array<int, 3>, 2> matrix{{{{1, 2, 3}}, {{4, 5, 6}}}};
    for (std::size_t row = 0; row < matrix.size(); ++row) {
        int total = 0;
        for (int value : matrix[row]) total += value;
        std::cout << "row " << row << '=' << total << '\n';
    }
}

期待される出力

row 0=6
row 1=15

CとC++の比較

C関数は先頭以外のdimensionを知る必要があります。std::arrayはdimensionを型に保持しatも使えます。

ownershipとcleanupはプログラマが守る規約です。

C++

containerとRAIIがownershipとcleanupをlifetimeに結び付けます。

練習課題

両方を実行して変更し、言語ごとの保証を確認します。

nullとallocation失敗をテストします。
AddressSanitizerとUndefinedBehaviorSanitizerを使います。
各pointerのownershipを文書化します。