C Language
Vidarebefordra 2D-arrayer till funktioner
Sök…
Skicka en 2D-array till en funktion
Att skicka ett 2d-array till en funktion verkar enkelt och uppenbart och vi skriver gärna:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define ROWS 3
#define COLS 2
void fun1(int **, int, int);
int main()
{
int array_2D[ROWS][COLS] = { {1, 2}, {3, 4}, {5, 6} };
int n = ROWS;
int m = COLS;
fun1(array_2D, n, m);
return EXIT_SUCCESS;
}
void fun1(int **a, int n, int m)
{
int i, j;
for (i = 0; i < n; i++) {
for (j = 0; j < m; j++) {
printf("array[%d][%d]=%d\n", i, j, a[i][j]);
}
}
}
Men kompilatorn, här GCC i version 4.9.4, uppskattar inte det väl.
$ gcc-4.9 -O3 -g3 -W -Wall -Wextra -std=c11 passarr.c -o passarr
passarr.c: In function ‘main’:
passarr.c:16:8: warning: passing argument 1 of ‘fun1’ from incompatible pointer type
fun1(array_2D, n, m);
^
passarr.c:8:6: note: expected ‘int **’ but argument is of type ‘int (*)[2]’
void fun1(int **, int, int);
Skälen till detta är tvåfaldiga: huvudproblemet är att matriser inte är pekare och det andra besväret är det så kallade pekarförfallet . Att skicka en matris till en funktion kommer att radera matrisen till en pekare till det första elementet i matrisen - i fallet med en 2d-matris raderas den till en pekare till den första raden eftersom i C-matriser sorteras rad-först.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define ROWS 3
#define COLS 2
void fun1(int (*)[COLS], int, int);
int main()
{
int array_2D[ROWS][COLS] = { {1, 2}, {3, 4}, {5, 6} };
int n = ROWS;
int m = COLS;
fun1(array_2D, n, m);
return EXIT_SUCCESS;
}
void fun1(int (*a)[COLS], int n, int m)
{
int i, j;
for (i = 0; i < n; i++) {
for (j = 0; j < m; j++) {
printf("array[%d][%d]=%d\n", i, j, a[i][j]);
}
}
}
Det är nödvändigt att passera antalet rader, de kan inte beräknas.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define ROWS 3
#define COLS 2
void fun1(int (*)[COLS], int);
int main()
{
int array_2D[ROWS][COLS] = { {1, 2}, {3, 4}, {5, 6} };
int rows = ROWS;
/* works here because array_2d is still in scope and still an array */
printf("MAIN: %zu\n",sizeof(array_2D)/sizeof(array_2D[0]));
fun1(array_2D, rows);
return EXIT_SUCCESS;
}
void fun1(int (*a)[COLS], int rows)
{
int i, j;
int n, m;
n = rows;
/* Works, because that information is passed (as "COLS").
It is also redundant because that value is known at compile time (in "COLS"). */
m = (int) (sizeof(a[0])/sizeof(a[0][0]));
/* Does not work here because the "decay" in "pointer decay" is meant
literally--information is lost. */
printf("FUN1: %zu\n",sizeof(a)/sizeof(a[0]));
for (i = 0; i < n; i++) {
for (j = 0; j < m; j++) {
printf("array[%d][%d]=%d\n", i, j, a[i][j]);
}
}
}
Antalet kolumner är fördefinierat och därmed fixerat vid sammanställningstiden, men föregångaren till den nuvarande C-standarden (det var ISO / IEC 9899: 1999, nuvarande är ISO / IEC 9899: 2011) implementerade VLA: er (TODO: länka det) och även om den nuvarande standarden gjorde det valfritt, stöder nästan alla moderna C-kompilatorer det (TODO: kontrollera om MS Visual Studio stöder det nu).
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/* ALL CHECKS OMMITTED!*/
void fun1(int (*)[], int rows, int cols);
int main(int argc, char **argv)
{
int rows, cols, i, j;
if(argc != 3){
fprintf(stderr,"Usage: %s rows cols\n",argv[0]);
exit(EXIT_FAILURE);
}
rows = atoi(argv[1]);
cols = atoi(argv[2]);
int array_2D[rows][cols];
for (i = 0; i < rows; i++) {
for (j = 0; j < cols; j++) {
array_2D[i][j] = (i + 1) * (j + 1);
printf("array[%d][%d]=%d\n", i, j, array_2D[i][j]);
}
}
fun1(array_2D, rows, cols);
exit(EXIT_SUCCESS);
}
void fun1(int (*a)[], int rows, int cols)
{
int i, j;
int n, m;
n = rows;
/* Does not work anymore, no sizes are specified anymore
m = (int) (sizeof(a[0])/sizeof(a[0][0])); */
m = cols;
for (i = 0; i < n; i++) {
for (j = 0; j < m; j++) {
printf("array[%d][%d]=%d\n", i, j, a[i][j]);
}
}
}
Detta fungerar inte, kompilatorn klagar:
$ gcc-4.9 -O3 -g3 -W -Wall -Wextra -std=c99 passarr.c -o passarr
passarr.c: In function ‘fun1’:
passarr.c:168:7: error: invalid use of array with unspecified bounds
printf("array[%d][%d]=%d\n", i, j, a[i][j]);
Det blir lite tydligare om vi avsiktligt gör ett fel i samtalsfunktionen genom att ändra deklarationen till void fun1(int **a, int rows, int cols) . Det får kompilatorn att klaga på ett annorlunda, men lika nebulöst sätt
$ gcc-4.9 -O3 -g3 -W -Wall -Wextra -std=c99 passarr.c -o passarr
passarr.c: In function ‘main’:
passarr.c:208:8: warning: passing argument 1 of ‘fun1’ from incompatible pointer type
fun1(array_2D, rows, cols);
^
passarr.c:185:6: note: expected ‘int **’ but argument is of type ‘int (*)[(sizetype)(cols)]’
void fun1(int **, int rows, int cols);
Vi kan reagera på flera sätt, ett av dem är att ignorera det hela och göra en oläslig pekarjuggling:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/* ALL CHECKS OMMITTED!*/
void fun1(int (*)[], int rows, int cols);
int main(int argc, char **argv)
{
int rows, cols, i, j;
if(argc != 3){
fprintf(stderr,"Usage: %s rows cols\n",argv[0]);
exit(EXIT_FAILURE);
}
rows = atoi(argv[1]);
cols = atoi(argv[2]);
int array_2D[rows][cols];
printf("Make array with %d rows and %d columns\n", rows, cols);
for (i = 0; i < rows; i++) {
for (j = 0; j < cols; j++) {
array_2D[i][j] = i * cols + j;
printf("array[%d][%d]=%d\n", i, j, array_2D[i][j]);
}
}
fun1(array_2D, rows, cols);
exit(EXIT_SUCCESS);
}
void fun1(int (*a)[], int rows, int cols)
{
int i, j;
int n, m;
n = rows;
m = cols;
printf("\nPrint array with %d rows and %d columns\n", rows, cols);
for (i = 0; i < n; i++) {
for (j = 0; j < m; j++) {
printf("array[%d][%d]=%d\n", i, j, *( (*a) + (i * cols + j)));
}
}
}
Eller så gör vi det rätt och överför den information som behövs till fun1 . För att göra det måste vi omarrangera argumenten till fun1 : fun1 storlek måste komma före matrisdeklarationen. För att göra det mer läsbart har variabeln som håller antalet rader också ändrat sin plats och är först nu.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/* ALL CHECKS OMMITTED!*/
void fun1(int rows, int cols, int (*)[]);
int main(int argc, char **argv)
{
int rows, cols, i, j;
if(argc != 3){
fprintf(stderr,"Usage: %s rows cols\n",argv[0]);
exit(EXIT_FAILURE);
}
rows = atoi(argv[1]);
cols = atoi(argv[2]);
int array_2D[rows][cols];
printf("Make array with %d rows and %d columns\n", rows, cols);
for (i = 0; i < rows; i++) {
for (j = 0; j < cols; j++) {
array_2D[i][j] = i * cols + j;
printf("array[%d][%d]=%d\n", i, j, array_2D[i][j]);
}
}
fun1(rows, cols, array_2D);
exit(EXIT_SUCCESS);
}
void fun1(int rows, int cols, int (*a)[cols])
{
int i, j;
int n, m;
n = rows;
m = cols;
printf("\nPrint array with %d rows and %d columns\n", rows, cols);
for (i = 0; i < n; i++) {
for (j = 0; j < m; j++) {
printf("array[%d][%d]=%d\n", i, j, a[i][j]);
}
}
}
Detta ser besvärligt ut för vissa människor som anser att ordningen på variabler inte borde få betydelse. Det är inte mycket problem, bara förklara en pekare och låt den peka på matrisen.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/* ALL CHECKS OMMITTED!*/
void fun1(int rows, int cols, int **);
int main(int argc, char **argv)
{
int rows, cols, i, j;
if(argc != 3){
fprintf(stderr,"Usage: %s rows cols\n",argv[0]);
exit(EXIT_FAILURE);
}
rows = atoi(argv[1]);
cols = atoi(argv[2]);
int array_2D[rows][cols];
printf("Make array with %d rows and %d columns\n", rows, cols);
for (i = 0; i < rows; i++) {
for (j = 0; j < cols; j++) {
array_2D[i][j] = i * cols + j;
printf("array[%d][%d]=%d\n", i, j, array_2D[i][j]);
}
}
// a "rows" number of pointers to "int". Again a VLA
int *a[rows];
// initialize them to point to the individual rows
for (i = 0; i < rows; i++) {
a[i] = array_2D[i];
}
fun1(rows, cols, a);
exit(EXIT_SUCCESS);
}
void fun1(int rows, int cols, int **a)
{
int i, j;
int n, m;
n = rows;
m = cols;
printf("\nPrint array with %d rows and %d columns\n", rows, cols);
for (i = 0; i < n; i++) {
for (j = 0; j < m; j++) {
printf("array[%d][%d]=%d\n", i, j, a[i][j]);
}
}
}
Använda plana uppsättningar som 2D-matriser
Ofta är den enklaste lösningen helt enkelt att skicka 2D och högre matriser runt som ett platt minne.
/* create 2D array with dimensions determined at runtime */
double *matrix = malloc(width * height * sizeof(double));
/* initialise it (for the sake of illustration we want 1.0 on the diagonal) */
int x, y;
for (y = 0; y < height; y++)
{
for (x = 0; x < width; x++)
{
if (x == y)
matrix[y * width + x] = 1.0;
else
matrix[y * width + x] = 0.0;
}
}
/* pass it to a subroutine */
manipulate_matrix(matrix, width, height);
/* do something with the matrix, e.g. scale by 2 */
void manipulate_matrix(double *matrix, int width, int height)
{
int x, y;
for (y = 0; y < height; y++)
{
for (x = 0; x < width; x++)
{
matrix[y * width + x] *= 2.0;
}
}
}