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  されない)直接損害、間接損害、偶発的な損害、特別損害、懲罰的損害、または結果損害につい
  て、一切責任を負わないものとします。
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#ifndef _ALLOCARRAY_H_
#define _ALLOCARRAY_H_

#include <stdlib.h>

void **alloc2D( void *data, int sizeOfUnit, int lx, int ly )
/**  連続したピクセルデータ(1次元)を、lx,ly の2次元配列としてアクセス出来るように初期化
void *data: 2Dデータとしてアクセスしたい連続したピクセルデータ(1次元)の格納場所。
            原点からX軸方向のデータが LX個連続して格納されている。更にこの並び方で、 
            LY個のデータが配置され、1画面(2D)分のデータが格納されている。
int  sizeOfUnit: 1ピクセルを構成するデータのバイト数
int     lx: X軸方向のピクセル数
int     ly: Y軸方向のピクセル数

returned value:  成功時 配列へのポインタ、失敗時 NULL

使用上の注意:この関数が返すポインターは、不要になったら free() 関数で開放してください。
              malloc()や、calloc() 関数の利用(メモリーリークの可能性も同じ)と同じです。
              alloca() 関数と同等の使い方は出来ませんので注意してください。

利用例        extern DATA_TYPE *raw_data ;
              extern int       lx, ly ;
              DATA_TYPE   v, **p = alloc2D(raw_data, sizeof(DATA_TYPE), lx, ly) ;
                   :
                 v = p[y][x] ;    // v = *(raw_data + lx*y + x ) ;
                   :
                 free(p) ;
*/
{
register void **d, *base=data ;
register int  i, s=sizeOfUnit, llx=lx, lly=ly ;

    if( (data==NULL) || (sizeOfUnit<1) || (lx<1) || (ly<1) ) return NULL ;
    if( (d=(void **)malloc(ly*sizeof(void *))) == NULL ) return NULL ;
    for( i=0; i<lly; i++ ) d[i] = (void *)((unsigned char *)base + llx*s*i) ;
    return d ;
}

void ***alloc3D( void *data, int sizeOfUnit, int lx, int ly, int lz )
/**  連続したボクセルデータ(1次元)を、lx,ly,lz の3次元配列としてアクセス出来るように初期化
void *data: 3Dデータとしてアクセスしたい連続ボクセルデータ(1次元)の格納場所。
            原点からX軸方向のデータが LX個連続して格納されている。更にこの並び方で、 
            LY個のデータが配置され、1画面(2D)分のデータが格納されている。
            この塊が、LZ個並んで全ボクセルデータが記録されている。
int  sizeOfUnit: 1ボクセルを構成するデータのバイト数
int     lx: X軸方向のボクセル数
int     ly: Y軸方向のボクセル数
int     lz: Z軸方向のボクセル数

returned value:  成功時 配列へのポインタ、失敗時 NULL

使用上の注意:この関数が返すポインターは、不要になったら free() 関数で開放してください。
              malloc()や、calloc() 関数の利用(メモリーリークの可能性も同じ)と同じです。
              alloca() 関数と同等の使い方は出来ませんので注意してください。

利用例        extern DATA_TYPE *raw_data ;
              extern int       lx, ly, lz ;
              DATA_TYPE   v, ***p = alloc3D(raw_data, sizeof(DATA_TYPE), lx, ly, lz) ;
                   :
                 v = p[z][y][x] ;  // v = *(raw_data + lx*ly*z + lx*y + x ) ;
                   :
                 free(p) ;
*/
{
register long long s=sizeOfUnit;
register void   ***d ; // 作業用の一時変数

//  if ( sizeOfUnit<1 || lx<1 || ly<1 || lz<1 ) return NULL ;     // 引数チェック
    if( (data==NULL) || (sizeOfUnit<1) || (lx<1) || (ly<1) || (lz<1) ) return NULL ;
    if ((d=(void ***)malloc((lz*ly+lz)*sizeof(void *))) == NULL) {// インデックス領域
        return NULL ;  // インデックス領域の確保に失敗
    } else { // 確保したメモリー上に、配列アクセス用のインデックスを初期化
        register int  i, llx=lx, lly=ly, llz=lz, lyz=lly*llz ;
        register void **area=(void **)&d[llz], *base=data ;
        for( i=0; i<llz; i++ )    d[i] = &area[lly*i] ;
        for( i=0; i<lyz; i++ ) area[i] = (void **)((unsigned char *)base + llx*s*i) ;
    }
    return d ;
}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#define calloc2Darray alloc2Darray
#define calloc3Darray alloc3Darray

void **alloc2Darray( int sizeOfUnit, int lx, int ly )
/**  連続したピクセルデータ領域を確保し、lx, ly の2次元配列としてアクセス出来るように初期化
     データ領域は、0で初期化される
int  sizeOfUnit: 1ピクセルを構成するデータのバイト数
int     lx: X軸方向のピクセル数
int     ly: Y軸方向のピクセル数

returned value:  成功時 配列へのポインタ、失敗時 NULL

使用上の注意:この関数が返すポインターは、不要になったら free() 関数で開放してください。
              malloc()や、calloc() 関数の利用(メモリーリークの可能性も同じ)と同じです。
              alloca() 関数と同等の使い方は出来ませんので注意してください。

利用例        DATA_TYPE   v, **p = alloc2Darray(sizeof(DATA_TYPE), lx, ly) ;
                   :
                 v = p[y][x] ;     // x:(0 ~ lx-1), y:(0 ~ ly-1)
                   :
                 free(p) ;
*/
{
register void   **d, *base ;
register int    i, s=sizeOfUnit, llx=lx, lly=ly ;

    if( (sizeOfUnit<1) || (lx<1) || (ly<1) ) return NULL ;
    if( (d=(void **)calloc(1,ly*sizeof(void *)+(lx*ly*sizeOfUnit))) == NULL ) return NULL ;
    base = (unsigned char *)d + ly*sizeof(void *) ;
    for( i=0; i<lly; i++ ) d[i] = (void *)((unsigned char *)base + llx*s*i) ;
    return d ;
}

void ***alloc3Darray( int sizeOfUnit, int lx, int ly, int lz )
/**  連続したボクセルデータ領域を確保し、lx,ly,lz の3次元配列としてアクセス出来るように初期化
     データ領域は、0で初期化される
int  sizeOfUnit: 1ボクセルを構成するデータのバイト数
int     lx: X軸方向のボクセル数
int     ly: Y軸方向のボクセル数
int     lz: Z軸方向のボクセル数

returned value:  成功時 配列へのポインタ、失敗時 NULL

使用上の注意:この関数が返すポインターは、不要になったら free() 関数で開放してください。
              malloc()や、calloc() 関数の利用(メモリーリークの可能性も同じ)と同じです。
              alloca() 関数と同等の使い方は出来ませんので注意してください。

利用例        DATA_TYPE   v, ***p = alloc3Darray(sizeof(DATA_TYPE), lx, ly, lz) ;
                   :
                 v = p[z][y][x] ;   // x:(0 ~ lx-1), y:(0 ~ ly-1), z:(0 ~ lz-1)
                   :
                 free(p) ;
*/
{
register long long s=sizeOfUnit;
register void ***d ;

    if( (sizeOfUnit<1) || (lx<1) || (ly<1) || (lz<1) ) return NULL ;
    if ((d=(void ***)calloc(1,(lz*ly+lz)*sizeof(void *)+(lx*ly*lz*s))) == NULL) {
        return NULL ;  // データ+インデックス領域の確保に失敗
    } else { // 確保したメモリー上に、配列アクセス用のインデックスを初期化
        register int  i, llx=lx, lly=ly, llz=lz, lyz=lly*llz ;
        register void **area=(void **)&d[llz], *base=(char *)d+(lz*ly+lz)*sizeof(void *) ;
        for( i=0; i<llz; i++ )    d[i] = &area[lly*i] ;
        for( i=0; i<lyz; i++ ) area[i] = (void **)((unsigned char *)base + llx*s*i) ;
    }
    return d ;
}

void **malloc2Darray( int sizeOfUnit, int lx, int ly )
/**  連続したピクセルデータ領域を確保し、lx, ly の2次元配列としてアクセス出来るように初期化
     データ領域は、初期化されないので注意すること事
int  sizeOfUnit: 1ピクセルを構成するデータのバイト数
int     lx: X軸方向のピクセル数
int     ly: Y軸方向のピクセル数

returned value:  成功時 配列へのポインタ、失敗時 NULL

使用上の注意:この関数が返すポインターは、不要になったら free() 関数で開放してください。
              malloc()や、calloc() 関数の利用(メモリーリークの可能性も同じ)と同じです。
              alloca() 関数と同等の使い方は出来ませんので注意してください。

利用例        DATA_TYPE   v, **p = malloc2Darray(sizeof(DATA_TYPE), lx, ly) ;
                   :
                 v = p[y][x] ;     // x:(0 ~ lx-1), y:(0 ~ ly-1)
                   :
                 free(p) ;
*/
{
register void   **d, *base ;
register int    i, s=sizeOfUnit, llx=lx, lly=ly ;

    if( (sizeOfUnit<1) || (lx<1) || (ly<1) ) return NULL ;
    // データ+インデックス領域の確保に失敗時は、NULL を返す
    if( (d=(void **)malloc(ly*sizeof(void *)+(lx*ly*sizeOfUnit))) == NULL ) return NULL ;
    base = (unsigned char *)d + ly*sizeof(void *) ;
    for( i=0; i<lly; i++ ) d[i] = (void *)((unsigned char *)base + llx*s*i) ;
    return d ;
}

void ***malloc3Darray( int sizeOfUnit, int lx, int ly, int lz )
/**  連続したボクセルデータ領域を確保し、lx,ly,lz の3次元配列としてアクセス出来るように初期化
     データ領域は、初期化されないので注意すること事
int  sizeOfUnit: 1ボクセルを構成するデータのバイト数
int     lx: X軸方向のボクセル数
int     ly: Y軸方向のボクセル数
int     lz: Z軸方向のボクセル数

returned value:  成功時 配列へのポインタ、失敗時 NULL

使用上の注意:この関数が返すポインターは、不要になったら free() 関数で開放してください。
              malloc()や、calloc() 関数の利用(メモリーリークの可能性も同じ)と同じです。
              alloca() 関数と同等の使い方は出来ませんので注意してください。

利用例        DATA_TYPE   v, ***p = malloc3Darray(sizeof(DATA_TYPE), lx, ly, lz) ;
                   :
                 v = p[z][y][x] ;   // x:(0 ~ lx-1), y:(0 ~ ly-1), z:(0 ~ lz-1)
                   :
                 free(p) ;
*/
{
register long long s=sizeOfUnit;
register void ***d ;

    if( (sizeOfUnit<1) || (lx<1) || (ly<1) || (lz<1) ) return NULL ;
    // データ+インデックス領域の確保に失敗時は、NULL を返す
    if ((d=(void ***)malloc((lz*ly+lz)*sizeof(void *)+(lx*ly*lz*s))) == NULL) return NULL ;
    else { // 確保したメモリー上に、配列アクセス用のインデックスを初期化
        register int  i, llx=lx, lly=ly, llz=lz, lyz=lly*llz ;
        register void **area=(void **)&d[llz], *base=(char *)d+(lz*ly+lz)*sizeof(void *) ;
        for( i=0; i<llz; i++ )    d[i] = &area[lly*i] ;
        for( i=0; i<lyz; i++ ) area[i] = (void **)((unsigned char *)base + llx*s*i) ;
    }
    return d ;
}

/** C言語による動的配列確保(2次元配列及び3次元配列)と要素が構造体の場合の記述方法

ピクセルデータや、ボクセルデータがPIXEL形の構造体で構成されている場合の利用例

typedef struct PIXEL {
    unsigned char B, G, R, A; 
} PIXEL ;

1、2次元配列

      unsigned char  r, g, b ;
      PIXEL   v, **p = alloc2Darray(sizeof(PIXEL), lx, ly) ;  // My coding policy (重要な変数は宣言された時点で初期化)

              v = p[y][x] ;     // 構造体を一括でコピーする場合

              r = p[y][x].R ;   // 構造体の要素を個別にコピーする場合
              g = p[y][x].G ;   // 構造体の要素を個別にコピーする場合
              b = p[y][x].B ;   // 構造体の要素を個別にコピーする場合

              free(p) ;         // 動的に確保した領域が不要になったら、free() 関数で開放する。


2、3次元配列の場合

      unsigned char  r, g, b ;
      PIXEL   v, ***p = alloc3Darray(sizeof(PIXEL), lx, ly, lz) ; // My coding policy (重要な変数は宣言された時点で初期化)

              v = p[z][y][x] ;     // 構造体を一括でコピーする場合

              r = p[z][y][x].R ;   // 構造体の要素を個別にコピーする場合
              g = p[z][y][x].G ;   // 構造体の要素を個別にコピーする場合
              b = p[z][y][x].B ;   // 構造体の要素を個別にコピーする場合

              free(p) ;            // 動的に確保した領域が不要になったら、free() 関数で開放する。


3、for good measure

  配列(今回の動的に確保された配列も含む)は、単にメモリー上に確保された一律の大きさの領域なので、
  大きさが同じであれば、他の型として流用しても問題は生じない。
  これは、sizeof(PIXEL)と、sizeof(int)が共に4(バイト)である環境では、PIXEL として確保した配列を
  整数(int)の配列と見做して流用する事が可能である事を意味する。

  つまり、以下の様に記述し、配列として使用する方法が可能である。
    PIXEL   v, **p = alloc2Darray(sizeof(PIXEL), lx, ly) ;
      int     t, **m = NULL;

     **m = (int **)p ;

      v = p[y][x] ;
      t = m[y][x] ;

  この処理で注意しなければならないのは、最後に"メモリを開放するのは1度だけ"である。
  free(p)、free(m) と同じアドレスを2度開放する事は出来ない(致命的なバグ)。開放の記述はどちらでも
  良いが、確保した領域を開放する事が正しい処理なので、free(p) とする事を推奨する。

**/
#endif /* _ALLOCARRAY_H_ */


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