C++ ３次元配列の動的確保

C++ 動的な３次元配列の利用

３次元配列を動的に確保する方法を記載する。
確保の方法について、混乱したので、自分なりに整理した。

確保する３次元配列のイメージ

３次元配列は以下のようなものをイメージする

Z：高さ
X：奥行
Y：横幅

3次元配列

メモリ確保

例）string型の以下のサイズの３次元配列を作成する
Z：高さ　5　
X：奥行　4
Y：横幅　6

実装は以下の手順で実施する

1. トリプルポインタでポインタを宣言
2. Z方向にメモリを必要数割り当て　メモリ割り当てイメージ(緑色)
3. Z方向に確保したメモリに対して、X方向にメモリを必要数を割り当て　メモリ割り当てイメージ(青色)
4. X方向に確保したメモリに対して、Y方向にメモリを必要数を割り当て　メモリ割り当てイメージ(黄色)

    string ***cube = new string**[Z];   // 1,2
    for (int z = 0; z < Z; z++) {
        cube[z] = new string*[X]; // 3
        for (int x = 0; x < X; x++) {
            cube[z][x] = new string[Y]; // 4
        }
    }

メモリ割り当てイメージ

メモリ開放

メモリ確保とは逆の手順で開放する

1. X方向に確保したメモリに割り当てたY方向のメモリを解放
2. Z方向に確保したメモリに割り当てたX方向のメモリを解放
3. Z方向に確保したメモリを解放

    for(int z = 0; z < Z; z++) {
        for (int x = 0; x < X; x++) {
            delete[] cube[z][x]; // 1
        }
        delete[] cube[z]; // 2
    }
    delete[] cube; // 3

実装例

#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>      // std::ostringstream
using namespace std;

int main(void){

    // 3次元配列
    //     Z
    //     |
    //     |
    //     |___________Y
    //    /
    //   /
    //  X

    //
    // 3次元配列のサイズを入力
    //
    string str;

    cout << "?Y >";
    getline(cin, str);
    int Y = stoi(str);

    cout << "?X >";
    getline(cin, str);
    int X = stoi(str);

    cout << "?Z >";
    getline(cin, str);
    int Z = stoi(str);

    //
    // 3次元配列の動的確保
    // string型の３次元配列
    //
    string ***cube = new string**[Z];
    for (int z = 0; z < Z; z++) {
        cube[z] = new string*[X];
        for (int x = 0; x < X; x++) {
            cube[z][x] = new string[Y];
        }
    }

    //
    // 配列へのアクセス
    //

    // テスト用に適当なデータを設定する
    // (Z,X,Y) の形式で文字列データを設定
    for( int z = 0; z < Z; z++ ){
        for( int x = 0; x < X; x++ ){
            for( int y = 0; y < Y; y++ ){
                cube[z][x][y] = "(" + to_string(z) + "," + to_string(x) + "," + to_string(y) + ")";
            }
        }
    }

    // テスト用データの出力
    for( int z = 0; z < Z; z++ ){
        cout << "--- z(" << to_string(z) << ") ---" << endl;
        for( int x = 0; x < X; x++ ){
            for( int y = 0; y < Y; y++ ){
                cout << cube[z][x][y];
                if( y < (Y-1) ){
                    cout << ",";
                }
            }
            cout << endl;
        }
    }

    //
    // ３次元配列の開放
    //
    for(int z = 0; z < Z; z++) {
        for (int x = 0; x < X; x++) {
            delete[] cube[z][x];
        }
        delete[] cube[z];
    }
    delete[] cube;

    return 0;
}