C++：构造函数中的多维数组初始化

Question

我想在C++中将一个大小固定的二维数组用作类成员。然而，在构造函数中初始化它时遇到了问题。

以下是我的尝试，但都没有成功：

1.)

class A {
 public:
  int a[2][2];
  A();
};

A::A() {
a = {{1,2},{2,4}};
}

输出结果： 错误：从初始化列表向数组赋值

2.)

class A {
 public:
  int a[2][2];
  A();
};

A::A() {
int b[2][2] = {{1,2},{2,4}};
a = b;
}

产生： 无效的数组赋值 3.)

class A {
 public:
  int **a;
  A();
};

A::A() {
int b[2][2] = {{1,2},{2,4}};
a = b;
}

输出：错误：无法将'int [2][2]'转换为'int **'进行赋值

我来自C语言的背景。我知道我可以使用std::vector，也知道这种方法的缺点，但由于这对我来说是一个练习，我想知道如何使用普通数组使它正常工作。我应该补充说明，我希望在以后处理这个数组。我想改变存储的值，但不想改变大小。也许这也很重要（我想在正确的位置加上const可能会有所帮助？）。

- ravenfrost

Answer 1

如果您使用的是C++11，您可以在构造函数定义中使用以下语法：

A() : a{{1,2}, {3, 4}} {}

如果你没有C++11，你将需要继续使用过时的方式：

A() {
  a[0][0] = 1;
  // etc
}

第一个例子还使用了构造函数初始化列表，应该始终使用它来初始化成员，而不是在构造函数体中初始化它们。

- pmr

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据我所知，此处使用的语法是非标准的，属于 g++ 语言扩展。 - Cheers and hth. - Alf

@Cheersandhth.-Alf 请尝试使用“-pedantic-errors”标志编译此代码和您的代码，并且... - Constructor

@构造函数：我认为我的代码有问题，但是使用g++ 4.8.2和选项“-pedantic-errors”编译没有问题。然而，Visual C++ 2013报告“错误C2536：'A::A::m'：不能为数组指定显式初始化程序”。因此，在实际意义上，C++11符号（如果它是标准的话，经过检查并找不到相反的语言）还不具备可移植性。 - Cheers and hth. - Alf

@Cheersandhth.-Alf 真的吗？g++ 4.8.1诊断它是带有-pedantic-errors的错误代码。 - Constructor

@Cheersandhth.-Alf，我看到VC++（即使是VC++2013）存在一个错误。 - Constructor

Answer 2

构造函数中各种多维数组的示例：

// int array1[1];
A() : array1{0} {}

// int array2[2][2];
A() : array2{{0}} {}

// int array3[3][3][3];
A() : array3{{{0}}} {}

- sailfish009

Answer 3

试一试，这适用于二维数组（标准C++中）：

 class A {
 public:
  int a[2][2];
  A();
};


typedef struct{ int a[4]; } array_t;

A::A() {

 int at[2][2] = {{1,2},{2,4}};

*(array_t*)a = *(array_t*)at;

}

Ciao Angelo

- AngeloDM

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我认为这个赋值操作是未定义行为，不过你可以通过使用memcpy或等效方法来解决这个问题。 - M.M

这种技术强制编译器对上述数组使用赋值运算符（适用于标准结构体）。当操作数的大小相等时，才有效。我使用这个例子展示了C语言类型转换的威力。然而，我接受您的评论，并将就此问题提出一个新问题，以便我们可以听取其他关于以上代码的意见。谢谢。 - AngeloDM

在你走得太远之前，UB就出现了。将结构体别名为int[2][2]是未定义的。（标准列出了哪些类型可以与哪些类型别名，而这不在列表中）。此外，at可能无法正确对齐array_t *（我必须检查对齐要求的措辞才能验证这一点）。 - M.M

欢迎您的评论，我修改了我的解决方案，请告诉我您是否认为新的解决方案更具可移植性。谢谢。 - AngeloDM

Answer 4

你的第一个变量非常接近正确的C++11语法：

A::A()
    : a{{1,2},{2,4}}
{
}

- Constructor

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这是gcc GNU扩展。去掉外部括号。 - pmr

@pmr 谢谢。实际上那是一个打字错误。 :-) - Constructor

Answer 5

为了补充之前的回答（你们真快）：

在第1和第2种情况下，您尝试的是数组赋值，这是不允许的，正如编译器所说；

但我想引起您对第三种情况的注意，这是一个严重的误解，特别是来自于您所说的C语言。

将指向本地变量的指针分配给a？

- Kahler

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只是为了我自己和完全理解的缘故：这样做会在构造函数结束后使 **a 成为 NULL，对吧？我在 C 方面也不是专家。 - ravenfrost

不，不是这样的。类比的情况是，b只存在于它被声明的地方（构造函数）内部，所以如果你取它的地址，在函数结束时，a仍然会保持它之前的值，但我们无法保证那个地址上会有什么。程序可能会将该地址用于其他目的。很可能，如果你稍后尝试在函数外部访问a指向的内容，会出现关于无效内存的错误，或者读取到一些不可靠的值。 - Kahler

好的，我现在明白了。谢谢您为我解惑。 - ravenfrost