尝试在C语言中交换二维数组元素

Question

我正在编写一个方法，用于交换二维数组的元素。我已经寻找了这方面的答案，但好像没有很好的答案来解决这种类型的交换问题。与传统的交换不同之处在于，我不是试图交换长度为2的数组中的整数，而是试图交换一对长度为2的数组，更具体地说是它们的指针。我对C语言还比较陌生（试图从Java转换）。当我编译下面的代码时，会收到一个警告“assignment makes integer from pointer without a cast”。非常感谢任何帮助。预先致谢。

void swap(int array[][2], int indexA, int indexB)
{
    int *temp = array[indexA];
    *array[indexA] = array[indexB];
    *array[indexB] = temp;
}

编辑：我也尝试了下面的代码来替换最后两行（不包括括号），但这导致编译器报错“将类型为‘int *’的值分配给类型为‘int [2]’的变量不兼容”。

array[indexA] = array[indexB];
array[indexB] = temp;

编辑：下面是数组声明，swap函数作为快速排序实现的一部分被调用。调用swap方法的sort方法使用与我在swap中使用的参数声明相同类型（即“int array [][2]”）。

int counts[256][2];

- user786683

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我们是否正确地认为这是一个真正的2D连续数组？交换的参数表明这种情况，但我想澄清一下以确保。无论哪种情况，交换数组的值都需要移动内存，除非它被嵌入到结构体中并且值分配可以为您完成。如果可能的话，您能展示至少一个从调用者那里调用此函数的例子吗？ - WhozCraig

不确定您所说的“真实”，但我没有使用任何结构体。 - user786683

我的意思是你没有使用指向指针的基础。即 int **base; 用于你的二维数组，而你显然现在没有这样做，因为你发布了调用方参数。（这是一件好事。你的是一个真正的二维连续数组）。 - WhozCraig

Answer 1

您的代码试图为具有两个元素的数组进行赋值操作，这是不允许的（对于两个元素的数组或任何其他长度的数组都是如此），除非它们被嵌套在结构中。

要移动数据，您有几个选项。如果想保留现有的原型，可以执行以下操作：

void swap(int array[][2], int indexA, int indexB)
{
    int temp[2];
    memcpy(temp, array[indexA], sizeof(temp));
    memcpy(array[indexA], array[indexB], sizeof(array[indexA]));
    memcpy(array[indexB], temp, array[indexB]);
}

或者，您可以使用元素循环：

void swap(int array[][2], int indexA, int indexB)
{
    for (size_t i=0;sizeof(array[0])/sizeof(array[0][0]);++i)
    {
        int temp = array[indexA][i];
        array[indexA][i] = array[indexB][i];
        array[indexB][i] = temp;
    }
}

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最后，您也可以考虑使用类似这样的内容：

void swap(int (*a)[2], int (*b)[2])
{
    int temp[sizeof(*a)/sizeof((*a)[0])];
    memcpy(temp,a,sizeof(temp));
    memcpy(a,b,sizeof(*a));
    memcpy(b,temp,sizeof(*b));
}

在调用方面这样调用:

swap(counts[indexA], counts[indexB]);

在我看来，以下示例更易读。如下所示：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void swap(int (*a)[2], int (*b)[2])
{
    int temp[sizeof(*a)/sizeof((*a)[0])];
    memcpy(temp,a,sizeof(temp));
    memcpy(a,b,sizeof(*a));
    memcpy(b,temp,sizeof(*b));
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int counts[10][2];
    int indexA = 1, indexB = 2;
    counts[indexA][0] = counts[indexA][1] = 1;
    counts[indexB][0] = counts[indexB][1] = 2;
    swap(counts[indexA], counts[indexB]);

    // better be 2 2
    printf("%d %d\n", counts[indexA][0], counts[indexA][1]);
    return 0;
}

输出

2 2

- WhozCraig

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太好了！谢谢你们两个。只是一个快速的问题，对于最后一次调用memcpy，你不想让第三个参数为sizeof(array[indexB])吗？ - user786683

我总是使用目标大小，尽管它们应该是相同的。如果我要超出边界，我宁愿在读取大小而不是写入大小上这样做，但在这种情况下，它不应该有影响；一切都是相同的大小。 - WhozCraig

Answer 2

这应该解决警告，如果我理解你的情况是正确的话，它会起作用。

这样做可以解决警告问题，如果我的理解是正确的话，这个方法会起作用。

int *temp = array[indexA];
array[indexA] = array[indexB];
array[indexB] = temp;

请记住，由于您有一个二维数组，因此“array[x]”的值仍然是指针。

编辑：

请尝试这种方法。

int temp[2];
memcpy(temp, array[indexA], sizeof(temp));
memcpy(array[indexA], array[indexB], sizeof(temp));
memcpy(array[indexB], temp, sizeof(temp));

- Jonatan Goebel

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我可能应该在原始帖子中写这个，但我也尝试了这个并收到了错误消息“error: incompatible types when assigning to type ‘int[2]’ from type ‘int *’”，针对最后两行代码。 - user786683

这不是一个指针数组。它是一个由连续值组成的真正的二维数组。 - WhozCraig

刚刚更新了我的答案，如果这是一个真正的二维数组，你将无法操纵指针。请使用memcpy代替。 - Jonatan Goebel

+1，而且样例不出奇地与我构思的一样。 - WhozCraig

Answer 3

针对我的情况进行验证，可以使用std::swap()：

#include <algorithm> // C++98
#include <utility> //C++11

int array[3][2] = { {1, 2}, {3, 4}, {5, 6} };
std::swap(array[0], array[2]);
// Now it's { {5, 6}, {3, 4}, {1, 2} }

- Serge Rogatch