通过引用传递未知大小的多维数组

Question

通过引用传递未知大小的多维数组

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如何在C或C++中传递未知大小的多维数组的引用？

编辑：

例如，在主函数中有以下内容：

int main(){
    int x, y;
    int arr[x][y];
    // pass_by_ref(/* passing just arr[][] by reference */);
}

并且这个功能是：

void pass_by_ref(/* proper parameter for arr[][] */){
    // int size_x_Arr = ???
    // int size_y_arr = ???
}

如何实现注释掉的这行代码？

- Ifan Iqbal

在C++中，您可以使用std::vector&或其他类似类型，而在C中，您需要将大小指定为附加参数或作为第一个元素（如果您正在使用整数类型）。 - Zeta

实际上，你只能通过未知大小的引用传递数组！（好吧，有一个结构体的技巧，但我们不去那里）。你尝试过什么？ - cdarke

在C语言中不可能，因为C语言没有引用。在C++中也不可能，因为它不支持可变长度数组。 - user529758

可能是重复的问题：如何将多维数组传递给函数？ - Bo Persson

在C语言中，简而言之，你不能。你必须有某种构造，在使用时指定大小。如何获取大小信息取决于你。 - WhozCraig

你如何准确地定义“未知大小的多维数组”？ - qPCR4vir

5个回答

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H2CO3的溶液适用于支持可变长度数组（VLAs）的C99或C2011编译器。对于不支持VLAs的C89或C2011编译器（更不用说K&R C编译器了），您需要采取其他措施。

假设您正在传递一个连续分配的数组，您可以传递指向第一个元素（&a[0][0]）的指针以及维数大小，然后将其视为一维数组，将索引映射如下：

void foo( int *a, size_t rows, size_t cols )
{
  size_t i, j;

  for (i = 0; i < rows; i++)
  {
    for (j = 0; j < cols; j++)
    {
      a[i * rows + j] = some_value();
    }
  }
}

int main( void )
{
  int arr[10][20];

  foo( &arr[0][0], 10, 20 );
  ...
  return 0;
}

这将适用于在堆栈上分配的数组：

T a[M][N];

对于形式为动态分配数组的情况：

T (*ap)[N] = malloc( M * sizeof *ap );

由于两者都具有连续分配的行，因此这将会起作用。对于以下形式的动态分配数组，这将无法工作（或者至少不能保证会工作）：

T **ap = malloc( M * sizeof *ap );
if (ap)
{
  size_t i;
  for (i = 0; i < M; i++)
  {
    ap[i] = malloc( N * sizeof *ap[i] );
  }
}

因为不能保证所有行都被连续地分配给彼此。

- John Bode

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约翰·博德的解释非常好，但有一个小错误：应该是

i * cols + j

替代

i * rows + j

- Vlad Seremet

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这是对@John Bode的好答案进行评论的一种方式

对于以下形式的动态分配数组，这将无法工作（或者至少不能保证工作）：

但是这个变体会：

T **ap = malloc( M * sizeof *ap );
if (ap) return NULL;     ---> some error atention
if (ap)
{
  ap[0] = malloc( M * N * sizeof *ap[i] );
  if (ap[0]) { free(ap); return NULL;}     ---> some error atention
  size_t i;
  for (i = 1; i < M; i++)
  {
    ap[i] = ap[0] + i * N;
  }
}

使用后：

free(ap[0]);
free(ap);

当T为int时，您可以像对待数组int ap[M][N];一样调用foo

  foo( &ap[0][0], M, N);

由于您保证了所有行都是连续分配的，因此这种分配方式更加高效。

- qPCR4vir

-1

如果你真的需要引用，那么只有在C++中才有。

一个二维int数组通过引用传递的例子。

void function_taking_an_array(int**& multi_dim_array);

但是引用并没有任何优势，所以只需使用：

void function_taking_an_array(int** multi_dim_array);

我建议您使用容器来保存您的数组。

- Geoffroy

不，int **是指向int类型的指针的指针，而不是二维数组。 - user529758

可以使用预定义的数组大小或信号量值（或将维度指定为附加参数）来表示二维数组。最好的例子是main函数，其中char ** argv函数表示一个字符数组的数组。 - Geoffroy

如果您使用malloc()并传入尺寸，它确实可以模拟它们以及其他内容。但是，（双）指针仍然不是（二维）数组。 - user529758

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- user529758 · Accepted Answer

简单来说，你不能这样做。在 C 语言中，你无法通过引用传递参数，因为 C 没有引用。在 C++ 中，你无法传递未知大小的数组，因为 C++ 不支持可变长度数组。

替代方案：在 C99 中，传递指向可变长度数组的指针；在 C++ 中，传递对 std::vector<std::vector<T>> 的引用。

以下是 C99 的演示：

#include <stdio.h>

void foo(int n, int k, int (*arr)[n][k])
{
    int i, j;
    for (i = 0; i < n; i++) {
        for (j = 0; j < k; j++) {
            printf("%3d ", (*arr)[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int a = strtol(argv[1], NULL, 10);
    int b = strtol(argv[2], NULL, 10);

    int arr[a][b];
    int i, j;
    for (i = 0; i < a; i++) {
        for (j = 0; j < b; j++) {
            arr[i][j] = i * j;
        }
    }

    foo(a, b, &arr);

    return 0;
}

C++03演示：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstdlib>
#include <ctime>

void foo(std::vector < std::vector < int > > &vec)
{
    for (std::vector < std::vector < int > >::iterator i = vec.begin(); i != vec.end(); i++) {
        for (std::vector<int>::iterator j = i->begin(); j != i->end(); j++) {
            std::cout << *j << " ";
        }
        std::cout << std::endl;
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int i = strtol(argv[1], NULL, 10);
    int j = strtol(argv[2], NULL, 10);

    srand(time(NULL));

    std::vector < std::vector < int > > vec;
    vec.resize(i);
    for (std::vector < std::vector < int > >::iterator it = vec.begin(); it != vec.end(); it++) {
        it->resize(j);
        for (std::vector<int>::iterator jt = it->begin(); jt != it->end(); jt++) {
            *jt = random() % 10;
        }
    }

    foo(vec);

    return 0;
}